首页 > 文章中心 > 驱动程序

驱动程序

驱动程序

驱动程序范文第1篇

对于使用大厂家芯片如Realtek、NVIDIA制造的硬件,这些厂商会定期将通过认证的驱动发送到微软服务器上,因此我们只要使用设备管理器或者自动更新组件即可升级驱动。比如要更新网卡驱动,只要在设备管理器中打开网卡属性设置窗口,然后点击“更新驱动程序”,接着在打开的窗口点击“自动搜索更新的程序软件”,如果微软更新服务器上有新的驱动文件,系统就会自动下载更新。

优点:安全性高,可以获得通过

微软认证的WHQL驱动

使用专业软件自动更新

系统自带的更新只能一个个进行,如果你要批量更新驱动,还可以借助驱动精灵2013来完成,它可以自动扫描、一键完成下载更新。由于这里升级的是官方驱动,不仅驱动程序主文件得到升级,而且扩展硬件的功能。比如同方K420自带的无线网卡是RTL8187芯片,默认在Windows 8即可使用,但通过上述方法升级到Realtek官方驱动后,就能轻松地在图形化界面下将网卡模拟为热点,只要在管理程序中勾选“Soft Enable”即可。

优点:操作简单,可批量更新本机所有驱动,极大地扩展硬件的性能

什么是微软的WHQL认证

由于硬件驱动程序运行在系统底层,如果其设计不当很容易导致系统崩溃。为了保证系统的稳定性,微软推出一项基准有偿认证制度,即WHQL(Windows Hardware Quality Lab,微软操作系统硬件质量实验室认证),主要对硬件厂商提供的驱动与Windows的兼容性和稳定性进行测试。要查看安装的驱动是否通过认证,可查看驱动程序文件的详细信息,通过认证的驱动文件前面都有Designed for Windows标志,数字签名者是微软公司。

驱动程序范文第2篇

关键词:设备驱动程序;应用程序;方法C

在操作系统的应用中,稳定性是系统的基础性要求,另外要求系统应用程序具有可移植特性,但是在Windows系统中,应用程序无法直接进行硬件资源的访问,而是需要通过设备驱动程序。而硬件设备由驱动程序进行直接操作,应用程序想要控制硬件设备便需要同驱动程序之间形成双向通讯。该双向通讯主要包含两方面内容。首先是应用程序需要向驱动程序进行数据的传输;其次,则是驱动程序向应用程序进行消息的传递。二者相比较,应用程序向驱动程序进行数据传输的较容易实现,只需要CreateFile函数将驱动程序句柄获得后,就可以使用。而后期,驱动程序在完成对设备的控制后,需要进行数据的采集,继而通知应用程序,将数据传递走。

驱动程序在完成数据的收集后,对应用程序的通知具有重要的作用,因而结合实际系统运行情况以及应用状况,文章对该环节进行了总结,提出了五种方法,在以下内容中予以说明。主要针对APC、VxD、消息方式以及异步I/O和WDM五种方式的原理展开了探讨。

1 APC

APC即通常缩成的异步过程调用方式,在应用过程中通过CreateFile函数,Win32系统对驱动程序进行动态加载,继而采用backFunc函数进行定义,同时将该函数地址通过DeviceIoControl作为参数传递至驱动程序。获取地址后,驱动程序会将该参数保存在全局变量中,并对应用程序线程句柄进行获取,通过对Get_Cur_Thread_

Handle函数的调用,得到句柄后,将其保存在全局变量中,当满足应用个条件后,调用VWIN32_QueueUserApc函数,进行消息的发送,完成同应用程序的通讯。需要注意的是该函数所具有的参数摘要数量为三,其中两个为已经注册的参数。当消息为应用程序锁接收后,应用程序会自动对回调函数进行调用。回调函数的主要作用为处理消息,由驱动程序对其参数进行输入。

2 VxD

所谓的VxD方式即事件方式,该种方式的应用需要应用程序首先进行时间句柄的创建,通过Win32程序创建的句柄被称作Ring3句柄。虚拟驱动往往会使用Ring0句柄,因此需要该句柄的创建。其中,动态链接库Kernel32.dll为非公开动态链接库,由LoadLibrary函数进行加载,从而得到其句柄。并在动态链接库中确定OpenVxDHandle函数,通过调用GetProcAddress予以实现。继而进行Ring3句柄和Ring0句柄之间的转换,由OpenVxDHandle函数实现。通过CreateFile函数应用程序即可完成对驱动程序的加载。完成上述步骤后,将RING0时间句柄通过相关函数向事件方式进行传递;并进行辅助线程的创建,待信号接通。一旦满足条件,那么VxD中Ring0事件会触发Ring3事件信号。那么该种情况下,应用程序就可以对该消息进行接受处理,从而完成应用程序同驱动程序之间的数据、信息交流,达到对基层硬件的控制目的。

3 消息方式

通过CreateFile函数的调用,应用程序可以对驱动程序予以动态加载。完成加载后,通过相关函数调用将句柄传至VxD,继而通过该句柄对窗体进行消息发送。完成上述内容后,通过对SHELL_Pos

tMessage函数的调用,VxD可以完成同应用程序之间的消息传送。并通过对消息的自定义保证函数的成功应用,并且其定义同样需要在应用程序中进行;另外对于定义的消息处理函数需要在循环中予以定义,从而快速对其进行处理。应用程序窗体句柄为SHELL_PostMessage函数的第一个参数,而第二个参数则作为Win32的消息ID号,剩余参数用作处理发送消息的函数参数以及回调函数参数。应用程序完成消息的接收后对其进行处理。

4 异步I/O方式

Win32应用程序首先调用CreateFile函数加载设备驱动程序。在调用该函数时,将倒数第2个参数设置为FILE_ATTRIBUTE_NO

RMAL|FILE_FLAG_OVERLAPPED,表示以后可以对文件进行重叠I/O操作。当设备驱动程序文件创建成功后,创建一个初始态为无信号、需要手动复位的事件,并且将这个事件传给类型为OVERLAPPED的数据结构。然后,将Overlapped作为一个参数,传给DeviceIoControl函数。设备驱动程序把这个I/O请求包(IRP)设置为挂起状态,并且设置一个取消例程。假如当前IRP队列为空,则将这个IRP传送给StartIo例程;否则,将它放到IRP队列中。设备驱动程序做完这些工作后,结束这个DeviceIoControl的处理,于是Win32应用程序可能不等待IRP处理完,就从DeviceIoControl的调用中返回。通过判定返回值,得到IRP的处理情况。假如当前IRP处于挂起状态,则主程序先做一些其他的工作,然后调用WaitForSingleObject或WaitForMultipleObject函数等待Overlapped中的事件成为有信号状态。设备驱动程序在适当的时候处理排队的IRP,处理完成后,调用IoCompleteRequest函数。完成上述步骤后,该函数会对Overlapped信号状态进行调整,使得其时间信号转变为有信号状态。而应用程序根据信号状态的转变会立刻进行相应,不再进行等待,同时将事件信号状态进行复位,使之恢复为无信号,继而对GetOverlappedResult进行调用。

5 WDM

该方式即事件方式,由应用程序首先进行事件的创建,继而将句柄传至驱动程序,完成事件句柄的传送后,创建辅助线程。待事件信号状态转变。驱动程序获得由应用程序传输的句柄后,将其转换为事件指针并寄存,方便其对硬件设备的控制使用。当具有操作条件后,驱动程序会改变事件信号状态,则应用程序会接受到该消息,并进行处理,由辅助线程进行传输。此外需要注意,若该程序事件不能再被使用,那么应当将指针解除。

6 结束语

当前的操作系统中,作为硬件的操作接口,驱动程序起到了关键作用。通过驱动程序能够进行I/Ohuozhe DMA、甚至是终端硬件以及内存访问,而向上则可以提供用户接口。通过驱动程序将硬件同应用程序分开,从而使得软件具有可移植性,而不依赖于硬件。文章通过对五种驱动程序同应用程序支架的通知方法进行了分析。前三种方式应用基础主要为VxD,而后两种则是WDM。通过实际的应用可以表明,这五种通知方式都能够保证驱动程序对应用程序进行信息的通知传递。

参考文献

驱动程序范文第3篇

windows nt是一个功能全面的操作系统,具有完全集成式的连网能力,它的网络模型开始于mac子层,网络接口卡(network interface card以后简称网卡或nic)驱动程序驻留在其中。通过相关的网卡把windows nt与网络连接起来,但一直到80年代后期,许多传输协议的实现受限于mac层接口的独特实现,因为mac层定义了协议与网卡之间的转换机制。

1989年,microsoft和3com两公司提出了一个定义mac层与osi模型高层协议驱动程序之间的网络设备接口规范(network device interface specification : ndis),ndis给数据交换提出了一个灵活的环境,它规范了软件接口──称为ndis接口,传输协议可用它与网卡驱动程序进行通信。因此在windows nt环境下开发核心态网卡驱动程序应遵循ndis规范。

对于高速网络fddi(fiber distributed data interface)网卡驱动程序还需要smt(station management)站管理功能的实现,否则将不能作为一个fddi站连入环结构中,只能实现点到点间的数据通信。故有必要将smt软件移植到网卡驱动程序中,这将又导致对miniport nic驱动程序编程框架的破坏,于是有必要形成fddi网卡驱动程序(包含smt)与windows nt操作系统的良好接口──由逻辑网卡的注册和mac层驱动程序的初始化来完成。

所以,本课题旨在深入研究应用microsoft公司的ddk(device driver kit)将smt移植于windows nt的fddi网卡驱动程序过程中如何注册miniport nic驱动程序。即怎样正确注册逻辑网卡和mac驱动程序的初始化。着重讨论与初始化相关的上边缘函数的使用和调用关系以及初始化过程中遇到的各种问题的具体解决。

第一章windows nt环境下fddi网卡驱动程序

总体结构介绍

第一节windows nt网络结构

§1.1.1 windows nt网络体系结构

windows nt的网络体系结构是基于国际标准化(iso)制定的标准模型──开放式系统互连(open system interconnection:osi)参考模型分层建立的,这种方式有利于随时扩展其它功能和服务。

windows nt网络模型开始于mac子层,网卡驱动程序就驻留在其中。它通过相关的网卡把windows nt与网络连接起来,图中的多个网卡表明在一台运行windows nt的计算机上能使用多种网卡。

这一网络体系结构包括两个重要接口──ndis接口与传输驱动

程序接口(tdi)。这两个接口把两个层隔离开来,办法是相邻的部件只允许按单一的标准来写,不允许多重标准。例如一个网卡驱动程序(在ndis接口的下面)就不需要特地按每个传输协议来写它的代码块,恰恰相反,该驱动程序是写给ndis接口的,它通过符合ndis的相应传输协议来请求服务。这些接口包含在windows nt的网络体系结构中,以容纳可移植、可互换的模块。

在两个接口之间,是传输协议。它在网络中起着组织者的作用。一个传输协议规定了数据以何种方式呈递给下一个接收层,以及如何对数据相应地进行打包。它通过ndis把数据传给网卡驱动程序,并通过tdi把数据传给转发程序(redirector)

tdi之上是转发程序,它把本地的网络资源申请转送给网络。

为了能和其他厂商的网络互连,windows nt允许有多个转发程序。对于每一个转发程序windows nt计算机必须也有一个相应的供应者(provider)(由网络厂商提供)。多供应者路由选择程序决定适当的供应者,然后借助于供应者,对应用请求到相应的转发程序做出选择。

§1.1.2 windows nt网络驱动程序

windows nt支持两种类型的网络驱动程序

传输驱动程序

实现数据链路层中的逻辑链路控制子层协议和传输层协议。向 下与ndis接口,向上与tdi接口。

网卡驱动程序

实现对物理层的管理和数据链路层中介质访问控制子层协议,通过ndis向下管理物理网卡,向上与传输驱动程序通信。

§1.1.3 windows nt网卡驱动程序

windows nt环境下的网卡驱动程序也分为两种:

miniport网卡驱动程序:miniport驱动程序只须实现与网络硬件相关的操作(包括发送和接收)。而所有底层网卡驱动程序的通用操作(如同步),一般由ndis接口程序来实现。

full网卡驱动程序:full网卡驱动程序必须实现所有硬件相关和同步、排队等操作。例如full网卡驱动程序为了响应数据接收,需要保持本身的捆绑信息,而miniport就可以由ndis接口库来实现。

在windows nt的早期版本中,full网卡驱动程序要求开发者实现许多底层操作,来处理多处理器的核心问题以及处理器、线程的同步,这样不同的开发者在大量重复着许多相同的工作。

而miniport网卡驱动程序允许开发者仅仅写一些与网络硬件相关的代码即可,而那些通用的函数由ndis接口库来实现,这样开发出来的驱动程序减少了不必要的工作。

第二节miniport驱动程序的结构

ndis接口规范了网卡驱动程序的实现,同时也对tdi驱动程序的实现提出了一定的要求,在nt中,ndis约束下的网卡驱动程序、tdi驱动程序和系统的关系如下图所示:

图2.0 ndis约束下的网卡驱动程序、tdi驱动程序和系统的关系

miniport驱动程序包括驱动程序对象、驱动程序源代码和ndis接口库代码。windows nt ddk提供ndis.h作为miniport驱动程序的主要头文件,定义了miniport驱动程序的入口点、ndis接口库函数和通用数据结构。

上边缘函数的作用是网卡驱动与ndis接口库进行通信,而下边缘函数是tdi协议驱动程序与ndis通信的手段。

§1.2.1 miniport网卡对象

ndis用一个叫做逻辑网卡的软件对象来描述系统中的每块网卡,而逻辑网卡与windows nt设备对象的通信由i/o子系统来管理,描述网卡的设备对象包括相关的网络信息如名字、网络地址和网卡内存基地址等,它还包含与硬件相关的驱动程序状态数据(捆绑数目,捆绑句柄,包过滤数据库等)。ndis分配一个句柄到miniportinitialize这个上边缘函数的一个结构中,然后miniport网卡驱动程序将在以后提供这个句柄来给ndis调用,这个结构一直被ndis保持,并且对miniport驱动程序不透明。

当miniport网卡驱动程序初始化一块网卡时,它创立自己的内部数据结构来描述网卡,记录需要它管理的与设备相关的状态信息。当miniport网卡驱动程序调用ndismsetatttibutes或ndismsetattributesex两ndis库函数时,它传递一个句柄给这数据结构。这样,当调用miniport驱动程序入口点时,它就传递这个句柄来验证驱动程序所对应的网卡的正确性。这个数据结构为miniport网卡驱动程序所拥有并维护。

§1.2.2网络对象标识符

miniport nic驱动程序还需要维护一组对象,这些对象是系统定义的对象标识符(object idetifier:oid)来标识,以描述驱动程序的性能和当前状态信息。为查询这些信息,上层驱动程序调用ndisrequest向ndis接口库指示oid。oid表示了调用所需的信息类型,如miniport驱动程序所支持的lookahead缓冲区大小等。ndis接到上层驱动程序的查询请求,将oid传递给上边缘函数miniportqueryinformation实现对oid的查询,如果上层驱动程序请求改变状态信息则调用miniportsetinformation实现对oid的设置。

§1.2.3 miniport网卡驱动程序代码

典型的miniport nic驱动程序必须有一些函数来通过ndis接口实现上层驱动程序与硬件的通信。这些函数称为上边缘服务函数。

这些上边缘服务函数由驱动程序的开发者根据驱动程序面向的特定低层网络类型和硬件以及相应环境,可以有选择地实现,但必须保证驱动程序最基本的功能,这些基本功能包括初始化、发送、中断处理、重置、参数查询与设置和报文接收。

miniportinitialize:操作系统根据系统配置信息,检测出网卡已安装时,由ndis接口在初始化时调用,主要完成低层网络类型确定,对应于物理网卡的逻辑网卡初始化,中断信息注册,网卡与主机通讯方式的确认。i/o端口的申请与注册,内存映像,mib的初始化,物理网卡的验证与初始化等。

miniportreconfigure:支持网卡参数动态变化,和miniportinitilize一样由ndis接口以初始化级别调度执行(不能屏蔽中断,必须由驱动程序承认并清除在此期间产生的中断),支持即插即用和软配置的网卡在动态改变参数时,必须提供此函数。

miniportqueryinformation:查询网卡的状态以及网卡驱动程序的操作或统计参数,如是否支持组通讯、网卡的物理速率是否支持回环、是否支持直接拷贝等,这些参数以oid方式统一管理。

miniportsetinformation:ndis接口或协议驱动程序通过调用此接口改变驱动程序维护的oid库,一些操作参数的改变也将同时改变驱动程序状态,例如组地址的设置。

miniportreset:包括网卡硬件重置和驱动程序软件重置,软件重置包括驱动程序状态重置,以及一些相关的参数重置,还需考虑有些参数的恢复,重置时不必完成所有正在活跃的外部请求,但必须释放已占用的外部资源。

miniporthalt:挂起网卡并释放该网卡驱动程序占用的所有资源,在此期间不屏蔽中断。

miniportisr:高优先级的中断处理程序,进行的工作包括初始中断处理类型,决定是否进行中断转交,对卡上中断进行处理 等,该服务类型只在以下情况被调用:

ndis接口调用miniportinitialize和miniporthalt两函数时。

.中断处理类型设为每此中断处理过程都调用时。

为使系统能及时响应所有硬件中断,高优先级的硬件中断处理程序应尽可能的减少运行时间,防止长时间的屏蔽低优先级中断,避免造程中断丢失。

miniporthandleinterrupt:由中断延时处理程序在中断延时处理时进行调用。ndis排队所有的延时处理,该服务主要处理发送完成、报文接收、描述符用尽、溢出、网卡异常等中断。

miniportsend:ndis收到上层发送请求时经过若干协议处理再向下调用此服务过程,发送的packet已含有llc和mac头,该服务过程进行边界对齐、packet约束重整、描述符映射和报文发送、以及发送资源和packet缓冲队列管理。

miniporttransferdata:多个已和网卡捆绑的协议驱动程序在接收到报文到达指示后,向网卡驱动程序发出传送请求以拷贝各自所需的报文数据部分,网卡驱动程序根据各协议驱动程序对单个packet是否进行多次拷贝,以决定是否暂存只允许单次拷贝的packet等。

miniportcheckhandle:ndis每秒调用此服务函数一次,驱动程序发现网卡异常时报告给ndis由ndis调用miniportreset进行硬件重恢复。

miniportenableintrrupt:中断使能。

miniportdisableinterrupt:中断屏蔽。

另外,每个网卡驱动程序必须有一个初始化入口点,由driver entry函数实现,它和系统相关,由操作系统在装入驱动程序时调用,主要完成初始化ndis wrapper,再由wrapper初始生成驱动程序管理块并完成相应各种初始化工作,登录网卡驱动程序所有上边缘服务入口点,同时写入ndis版本信息。

§1.2.4 ndis接口库

ndis接口库包括在ndis.sys中,它是一个核态函数库,有一套抽象的函数,无论协议驱动程序还是nic驱动程序都连接到这个库中,以实现上下层之间的操作。

第二章fddi网卡驱动程序的加载和运行

第一节 网卡驱动程序的安装

windows nt网卡驱动程序安装的目的是实现网卡相应硬件信息和驱动程序在windows nt注册库中的注册,使windows nt能够正确识别网卡,了解所必需的软硬件信息并能在windows nt启动时加载相应驱动程序。

网卡驱动程序安装时,首先在主群组的控制面板中选择“网络”,然后添加网卡,指定相应信息文件──oemsetup.inf的路径,以完成以下两个必要的操作:

复制驱动程序到相应的系统目录(windows nt根目录\system32\drivers\)中;

在windows nt注册库中存入相应软硬件信息。

下面主要以fddi网卡为例介绍安装驱动程序所必需的工作:

§2.1.1网卡一般硬件参数

对于fddi网卡,必须在编写其oemsetup.inf文件时确定以下硬件参数:

总线类型:pci(5)……括号中的数字5表示pci总线在ndis中的总线类型代码;

厂商代号:0x5588……系统加载时确定网卡的标记,也是编程时确定pci槽号的标识;

cfid: 0x01;

介质类型:光纤(3) ……括号中的数字表示光纤在ndis中的介质类型代码;

是否支持全双工:支持。

对于其它的硬件信息在此inf配置信息文件中可有可无,如若配置,则可在驱动程序的编写时利用这些信息,方便编程,同时有利于其它应用对其参数的确定和使用。

§2.1.2 fddi网卡加载时需在注册库登录表里做的网络配置

网卡驱动程序的安装通常将创建登录表中的四个不同子键:

software registrion键,对应于驱动程序,存在于hkey_local_machine\software\company\ productname\version中。我们的fddi网卡驱动程序所对应的是hkey_local_machine\software\net612\yhfddi\yhfddi1.0;

网卡的软件登录键,存在于hkey_local_machine\software\microsoft\ windows nt\nt3.51\networkcards\yhfddi1;

驱动程序的服务登录键,存在于hkey_local_machine\system\currentcontrolset\services

网卡的服务登录键,存在于hkey_local_machine\system\currentcontrolset\services

对于每一个网络部件,一个名为netrules的特殊子键在邻近的驱动程序或网卡登录子键里创建,netrules标识网络部件为网络整体的一部分。

fddi网卡驱动程序对应的标准软件登录表项将出现在以下路径:

hkey_local_machine\software\net612\yhfddi\yhfddi1.0;

驱动程序对应的标准项的值为:

description =yhfddi/pci adapter controller

install date =……

……

refcount =0x01

servicename =yhfddi

softwaretype =driver

title =yhfddi/pci adapter controller

而且在yhfddi驱动程序相关的netrules子键下,这些值项为:

bindable =yhfddi driver yhfddi adapter non exclusiver

bindform =“yhfddisys”yes no container

class = reg_multi_sz “yhfddi driver basic”

infname =oemnad1.inf

type =yhfddisys ndisdriver yhfddidriver

use =driver

yhfddi网卡在如下路径的networkcards子键里介绍:

hkey_local_machine\software\microsoft\

windows nt\nt3.51\networkcards\yhfddi1;

网卡的标准项包括以下这些值:

description =yhfddi/pci adapter controller

install date =……

manufacturer =net612

productname =yhfddi

servicename =yhfddi01

title =[01]yhfddi/pci adapter controller

§2.1.3编写inf信息配置文件

gui inf描述语言被windows nt用以书写系统所有部件的配置文件,当然也可以用以书写网络系统各部件的配置文件,该配置文件描述了网络部件安装、配置、删除的执行过程。当网络部件进行初始安装或二次安装(通常通过ncpa进行)时,安装程序读取部件对应的配置文件,进行解释执行。gui inf描述语言由节、命令、逻辑操作、变量规范、流程控制以及一套调用dll或外部程序的机制组成,其中,节是配置文件的主体,节可分为install节(类似于函数),shell节(也类似于函数,但可调用insall和shell节),detect节(不包含命令),一个配置文件一般由若干不同类型的节组成。驱动程序的开发者根据需要可以在配置文件中编写相应代码,使得用户和系统之间能进行交互,并且由用户决定一些配置参数。

nt网卡配置文件有其一套规范,驱动程序开发者必须按规范编写配置文件,一般来说,一个配置文件至少应该提供下面三个节:

安装入口点:[identify]shell节。该节主要功能是给出安装部件的类型名,系统通过它识别该部件属于哪一大类(display,mouse,scsi,network等)中的哪一类(网络adapter,driver,transport,service,network和netprovidor),同时,还需要给出映像文件和配置文件所在的源介质及标识。

[returnoption]shell节。系统执行安装identify节后,执行该节。它主要功能是检查所需安装的部件是否支持的硬件平台和语言,并给出网卡名(有些配置文件支持多类网卡,此时必须让用户进行选择,并获得选择结果)。

[installoption]shell节。该节是配置文件得主体,也是上次安装完后再次进行配置、删除、更新的入口点。主要功能是拷贝映像文件和配置文件,生成配置的各种选项,创建该部件在注册库中对应的各种登录子树并更新重写。

第二节 驱动程序的加载过程

§2.2.1 windows nt的启动过程

驱动程序范文第4篇

第一节windows nt网络结构

§1.1.1 windows nt网络体系结构

windows nt的网络体系结构是基于国际标准化(iso)制定的标准模型──开放式系统互连(open system interconnection:osi)参考模型分层建立的,这种方式有利于随时扩展其它功能和服务。

windows nt网络模型开始于mac子层,网卡驱动程序就驻留在其中。它通过相关的网卡把windows nt与网络连接起来,图中的多个网卡表明在一台运行windows nt的计算机上能使用多种网卡。

这一网络体系结构包括两个重要接口──ndis接口与传输驱动

程序接口(tdi)。这两个接口把两个层隔离开来,办法是相邻的部件只允许按单一的标准来写,不允许多重标准。例如一个网卡驱动程序(在ndis接口的下面)就不需要特地按每个传输协议来写它的代码块,恰恰相反,该驱动程序是写给ndis接口的,它通过符合ndis的相应传输协议来请求服务。这些接口包含在windows nt的网络体系结构中,以容纳可移植、可互换的模块。

在两个接口之间,是传输协议。它在网络中起着组织者的作用。一个传输协议规定了数据以何种方式呈递给下一个接收层,以及如何对数据相应地进行打包。它通过ndis把数据传给网卡驱动程序,并通过tdi把数据传给转发程序(redirector)

tdi之上是转发程序,它把本地的网络资源申请转送给网络。

为了能和其他厂商的网络互连,windows nt允许有多个转发程序。对于每一个转发程序windows nt计算机必须也有一个相应的供应者(provider)(由网络厂商提供)。多供应者路由选择程序决定适当的供应者,然后借助于供应者,对应用请求到相应的转发程序做出选择。windows nt支持两种类型的网络驱动程序

传输驱动程序

实现数据链路层中的逻辑链路控制子层协议和传输层协议。向 下与ndis接口,向上与tdi接口。

网卡驱动程序

实现对物理层的管理和数据链路层中介质访问控制子层协议,通过ndis向下管理物理网卡,向上与传输驱动程序通信。

§1.1.3 windows nt网卡驱动程序

windows nt环境下的网卡驱动程序也分为两种:

miniport网卡驱动程序:miniport驱动程序只须实现与网络硬件相关的操作(包括发送和接收)。而所有底层网卡驱动程序的通用操作(如同步),一般由ndis接口程序来实现。

full网卡驱动程序:full网卡驱动程序必须实现所有硬件相关和同步、排队等操作。例如full网卡驱动程序为了响应数据接收,需要保持本身的捆绑信息,而miniport就可以由ndis接口库来实现。

在windows nt的早期版本中,full网卡驱动程序要求开发者实现许多底层操作,来处理多处理器的核心问题以及处理器、线程的同步,这样不同的开发者在大量重复着许多相同的工作。

而miniport网卡驱动程序允许开发者仅仅写一些与网络硬件相关的代码即可,而那些通用的函数由ndis接口库来实现,这样开发出来的驱动程序减少了不必要的工作。

第二节miniport驱动程序的结构

ndis接口规范了网卡驱动程序的实现,同时也对tdi驱动程序的实现提出了一定的要求,在nt中,ndis约束下的网卡驱动程序、tdi驱动程序和系统的关系如下图所示:

图2.0 ndis约束下的网卡驱动程序、tdi驱动程序和系统的关系

miniport驱动程序包括驱动程序对象、驱动程序源代码和ndis接口库代码。windows nt ddk提供ndis.h作为miniport驱动程序的主要头文件,定义了miniport驱动程序的入口点、ndis接口库函数和通用数据结构。

上边缘函数的作用是网卡驱动与ndis接口库进行通信,而下边缘函数是tdi协议驱动程序与ndis通信的手段。ndis用一个叫做逻辑网卡的软件对象来描述系统中的每块网卡,而逻辑网卡与windows nt设备对象的通信由i/o子系统来管理,描述网卡的设备对象包括相关的网络信息如名字、网络地址和网卡内存基地址等,它还包含与硬件相关的驱动程序状态数据(捆绑数目,捆绑句柄,包过滤数据库等)。ndis分配一个句柄到miniportinitialize这个上边缘函数的一个结构中,然后miniport网卡驱动程序将在以后提供这个句柄来给ndis调用,这个结构一直被ndis保持,并且对miniport驱动程序不透明。 当miniport网卡驱动程序初始化一块网卡时,它创立自己的内部数据结构来描述网卡,记录需要它管理的与设备相关的状态信息。当miniport网卡驱动程序调用ndismsetatttibutes或ndismsetattributesex两ndis库函数时,它传递一个句柄给这数据结构。这样,当调用miniport驱动程序入口点时,它就传递这个句柄来验证驱动程序所对应的网卡的正确性。这个数据结构为miniport网卡驱动程序所拥有并维护。miniport nic驱动程序还需要维护一组对象,这些对象是系统定义的对象标识符(object idetifier:oid)来标识,以描述驱动程序的性能和当前状态信息。为查询这些信息,上层驱动程序调用ndisrequest向ndis接口库指示oid。oid表示了调用所需的信息类型,如miniport驱动程序所支持的lookahead缓冲区大小等。ndis接到上层驱动程序的查询请求,将oid传递给上边缘函数miniportqueryinformation实现对oid的查询,如果上层驱动程序请求改变状态信息则调用miniportsetinformation实现对oid的设置。典型的miniport nic驱动程序必须有一些函数来通过ndis接口实现上层驱动程序与硬件的通信。这些函数称为上边缘服务函数。

这些上边缘服务函数由驱动程序的开发者根据驱动程序面向的特定低层网络类型和硬件以及相应环境,可以有选择地实现,但必须保证驱动程序最基本的功能,这些基本功能包括初始化、发送、中断处理、重置、参数查询与设置和报文接收。

miniportinitialize:操作系统根据系统配置信息,检测出网卡已安装时,由ndis接口在初始化时调用,主要完成低层网络类型确定,对应于物理网卡的逻辑网卡初始化,中断信息注册,网卡与主机通讯方式的确认。i/o端口的申请与注册,内存映像,mib的初始化,物理网卡的验证与初始化等。

miniportreconfigure:支持网卡参数动态变化,和miniportinitilize一样由ndis接口以初始化级别调度执行(不能屏蔽中断,必须由驱动程序承认并清除在此期间产生的中断),支持即插即用和软配置的网卡在动态改变参数时,必须提供此函数。

miniportqueryinformation:查询网卡的状态以及网卡驱动程序的操作或统计参数,如是否支持组通讯、网卡的物理速率是否支持回环、是否支持直接拷贝等,这些参数以oid方式统一管理。

miniportsetinformation:ndis接口或协议驱动程序通过调用此接口改变驱动程序维护的oid库,一些操作参数的改变也将同时改变驱动程序状态,例如组地址的设置。

miniportreset:包括网卡硬件重置和驱动程序软件重置,软件重置包括驱动程序状态重置,以及一些相关的参数重置,还需考虑有些参数的恢复,重置时不必完成所有正在活跃的外部请求,但必须释放已占用的外部资源。

miniporthalt:挂起网卡并释放该网卡驱动程序占用的所有资源,在此期间不屏蔽中断。

miniportisr:高优先级的中断处理程序,进行的工作包括初始中断处理类型,决定是否进行中断转交,对卡上中断进行处理 等,该服务类型只在以下情况被调用:

ndis接口调用miniportinitialize和miniporthalt两函数时。

.中断处理类型设为每此中断处理过程都调用时。

为使系统能及时响应所有硬件中断,高优先级的硬件中断处理程序应尽可能的减少运行时间,防止长时间的屏蔽低优先级中断,避免造程中断丢失。

miniporthandleinterrupt:由中断延时处理程序在中断延时处理时进行调用。ndis排队所有的延时处理,该服务主要处理发送完成、报文接收、描述符用尽、溢出、网卡异常等中断。

miniportsend:ndis收到上层发送请求时经过若干协议处理再向下调用此服务过程,发送的packet已含有llc和mac头,该服务过程进行边界对齐、packet约束重整、描述符映射和报文发送、以及发送资源和packet缓冲队列管理。

miniporttransferdata:多个已和网卡捆绑的协议驱动程序在接收到报文到达指示后,向网卡驱动程序发出传送请求以拷贝各自所需的报文数据部分,网卡驱动程序根据各协议驱动程序对单个packet是否进行多次拷贝,以决定是否暂存只允许单次拷贝的packet等。

miniportcheckhandle:ndis每秒调用此服务函数一次,驱动程序发现网卡异常时报告给ndis由ndis调用miniportreset进行硬件重恢复。

miniportenableintrrupt:中断使能。

miniportdisableinterrupt:中断屏蔽。

另外,每个网卡驱动程序必须有一个初始化入口点,由driver entry函数实现,它和系统相关,由操作系统在装入驱动程序时调用,主要完成初始化ndis wrapper,再由wrapper初始生成驱动程序管理块并完成相应各种初始化工作,登录网卡驱动程序所有上边缘服务入口点,同时写入ndis版本信息。ndis接口库包括在ndis.sys中,它是一个核态函数库,有一套抽象的函数,无论协议驱动程序还是nic驱动程序都连接到这个库中,以实现上下层之间的操作。

第二章fddi网卡驱动程序的加载和运行

第一节 网卡驱动程序的安装

windows nt网卡驱动程序安装的目的是实现网卡相应硬件信息和驱动程序在windows nt注册库中的注册,使windows nt能够正确识别网卡,了解所必需的软硬件信息并能在windows nt启动时加载相应驱动程序。

网卡驱动程序安装时,首先在主群组的控制面板中选择“网络”,然后添加网卡,指定相应信息文件──oemsetup.inf的路径,以完成以下两个必要的操作:

复制驱动程序到相应的系统目录(windows nt根目录system32drivers)中;

在windows nt注册库中存入相应软硬件信息。

下面主要以fddi网卡为例介绍安装驱动程序所必需的工作:

§2.1.1网卡一般硬件参数

对于fddi网卡,必须在编写其oemsetup.inf文件时确定以下硬件参数:

总线类型:pci(5)……括号中的数字5表示pci总线在ndis中的总线类型代码;

厂商代号:0x5588……系统加载时确定网卡的标记,也是编程时确定pci槽号的标识;

cfid: 0x01;

介质类型:光纤(3) ……括号中的数字表示光纤在ndis中的介质类型代码;

是否支持全双工:支持。

对于其它的硬件信息在此inf配置信息文件中可有可无,如若配置,则可在驱动程序的编写时利用这些信息,方便编程,同时有利于其它应用对其参数的确定和使用。网卡驱动程序的安装通常将创建登录表中的四个不同子键:

software registrion键,对应于驱动程序,存在于hkey_local_machinesoftwarecompany productnameversion中。我们的fddi网卡驱动程序所对应的是hkey_local_machinesoftwarenet612yhfddiyhfddi1.0;

网卡的软件登录键,存在于hkey_local_machinesoftwaremicrosoft windows ntnt3.51networkcardsyhfddi1;

驱动程序的服务登录键,存在于hkey_local_machinesystemcurrentcontrolsetservices

网卡的服务登录键,存在于hkey_local_machinesystemcurrentcontrolsetservices

对于每一个网络部件,一个名为netrules的特殊子键在邻近的驱动程序或网卡登录子键里创建,netrules标识网络部件为网络整体的一部分。

fddi网卡驱动程序对应的标准软件登录表项将出现在以下路径:

hkey_local_machinesoftwarenet612yhfddiyhfddi1.0;

驱动程序对应的标准项的值为:

description =yhfddi/pci adapter controller

install date =……

……

refcount =0x01

servicename =yhfddi

softwaretype =driver

title =yhfddi/pci adapter controller

而且在yhfddi驱动程序相关的netrules子键下,这些值项为:

bindable =yhfddi driver yhfddi adapter non exclusiver

bindform =“yhfddisys”yes no container

class = reg_multi_sz “yhfddi driver basic”

infname =oemnad1.inf

type =yhfddisys ndisdriver yhfddidriver

use =driver

yhfddi网卡在如下路径的networkcards子键里介绍:

hkey_local_machinesoftwaremicrosoft

windows ntnt3.51networkcardsyhfddi1;

网卡的标准项包括以下这些值:

description =yhfddi/pci adapter controller

install date =……

manufacturer =net612

productname =yhfddi

servicename =yhfddi01

title =[01]yhfddi/pci adapter controller

§2.1.3编写inf信息配置文件

gui inf描述语言被windows nt用以书写系统所有部件的配置文件,当然也可以用以书写网络系统各部件的配置文件,该配置文件描述了网络部件安装、配置、删除的执行过程。当网络部件进行初始安装或二次安装(通常通过ncpa进行)时,安装程序读取部件对应的配置文件,进行解释执行。gui inf描述语言由节、命令、逻辑操作、变量规范、流程控制以及一套调用dll或外部程序的机制组成,其中,节是配置文件的主体,节可分为install节(类似于函数),shell节(也类似于函数,但可调用insall和shell节),detect节(不包含命令),一个配置文件一般由若干不同类型的节组成。驱动程序的开发者根据需要可以在配置文件中编写相应代码,使得用户和系统之间能进行交互,并且由用户决定一些配置参数。

nt网卡配置文件有其一套规范,驱动程序开发者必须按规范编写配置文件,一般来说,一个配置文件至少应该提供下面三个节:

安装入口点:[identify]shell节。该节主要功能是给出安装部件的类型名,系统通过它识别该部件属于哪一大类(display,mouse,scsi,network等)中的哪一类(网络adapter,driver,transport,service,network和netprovidor),同时,还需要给出映像文件和配置文件所在的源介质及标识。

[returnoption]shell节。系统执行安装identify节后,执行该节。它主要功能是检查所需安装的部件是否支持的硬件平台和语言,并给出网卡名(有些配置文件支持多类网卡,此时必须让用户进行选择,并获得选择结果)。

[installoption]shell节。该节是配置文件得主体,也是上次安装完后再次进行配置、删除、更新的入口点。主要功能是拷贝映像文件和配置文件,生成配置的各种选项,创建该部件在注册库中对应的各种登录子树并更新重写。

第二节 驱动程序的加载过程

§2.2.1 windows nt的启动过程

驱动程序范文第5篇

Abstract: Windows nt is a fully functional operating system, with a fully integrated ability of networking, it started in the network model of the MAC son layer, network interface card (network interface card as nic or after nic drivers) stay in it. Through the network card related the Windows nt and network connected, but until the late 80's, many transmission implementation of the protocol is restricted to the MAC layer interface of unique realization, because the MAC layer defines the agreement and nic conversion between mechanism.

中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:

对于高速网络fddi(fiber distributed data interface)网卡驱动程序还需要smt(station management)站管理功能的实现,否则将不能作为一个fddi站连入环结构中,只能实现点到点间的数据通信。故有必要将smt软件移植到网卡驱动程序中,这将又导致对miniport nic驱动程序编程框架的破坏,于是有必要形成fddi网卡驱动程序(包含smt)与windows nt操作系统的良好接口──由逻辑网卡的注册和mac层驱动程序的初始化来完成。

所以,本课题旨在深入研究应用microsoft公司的ddk(device driver kit)将smt移植于windows nt的fddi网卡驱动程序过程中如何注册miniport nic驱动程序。即怎样正确注册逻辑网卡和mac驱动程序的初始化。着重讨论与初始化相关的上边缘函数的使用和调用关系以及初始化过程中遇到的各种问题的具体解决。

1 windows nt环境下fddi网卡驱动程序

1.1 windows nt网络结构

1.1.1 windows nt网络体系结构

windows nt的网络体系结构是基于国际标准化(iso)制定的标准模型──开放式系统互连(open system interconnection:osi)参考模型分层建立的,这种方式有利于随时扩展其它功能和服务。

windows nt网络模型开始于mac子层,网卡驱动程序就驻留在其中。它通过相关的网卡把windows nt与网络连接起来。

这一网络体系结构包括两个重要接口──ndis接口与传输驱动程序接口(tdi)。这两个接口把两个层隔离开来,办法是相邻的部件只允许按单一的标准来写,不允许多重标准。例如一个网卡驱动程序(在ndis接口的下面)就不需要特地按每个传输协议来写它的代码块,恰恰相反,该驱动程序是写给ndis接口的,它通过符合ndis的相应传输协议来请求服务。这些接口包含在windows nt的网络体系结构中,用来容纳可移植、可互换的模块。

1.1.2 windows nt网络驱动程序

windows nt支持两种类型的网络驱动程序

 传输驱动程序

实现数据链路层中的逻辑链路控制子层协议和传输层协议。向 下与ndis接口,向上与tdi接口。

 网卡驱动程序

实现对物理层的管理和数据链路层中介质访问控制子层协议,通过ndis向下管理物理网卡,向上与传输驱动程序通信。

1.1.3 windows nt网卡驱动程序

windows nt环境下的网卡驱动程序也分为两种:

 miniport网卡驱动程序:miniport驱动程序只须实现与网络硬件相关的操作(包括发送和接收)。而所有底层网卡驱动程序的通用操作(如同步),一般由ndis接口程序来实现。

 full网卡驱动程序:full网卡驱动程序必须实现所有硬件相关和同步、排队等操作。例如,full网卡驱动程序为了响应数据接收,需要保持本身的捆绑信息,而miniport就可以由ndis接口库来实现。

在windows nt的早期版本中,full网卡驱动程序要求开发者实现许多底层操作,来处理多处理器的核心问题以及处理器、线程的同步,这样不同的开发者在大量重复着许多相同的工作。

而miniport网卡驱动程序允许开发者仅仅写一些与网络硬件相关的代码即可,而那些通用的函数由ndis接口库来实现,这样开发出来的驱动程序减少了不必要的工作。

1.2miniport驱动程序的结构

ndis接口规范了网卡驱动程序的实现,同时也对tdi驱动程序的实现提出了一定的要求。 miniport驱动程序包括驱动程序对象、驱动程序源代码和ndis接口库代码。windows nt ddk提供ndis.h作为miniport驱动程序的主要头文件,定义了miniport驱动程序的入口点、ndis接口库函数和通用数据结构。

1.2.1 miniport网卡对象

ndis用一个叫做逻辑网卡的软件对象来描述系统中的每块网卡,而逻辑网卡与windows nt设备对象的通信由i/o子系统来管理,描述网卡的设备对象包括相关的网络信息如名字、网络地址和网卡内存基地址等,它还包含与硬件相关的驱动程序状态数据(捆绑数目,捆绑句柄,包过滤数据库等)。ndis分配一个句柄到miniportinitialize这个上边缘函数的一个结构中,然后miniport网卡驱动程序将在以后提供这个句柄来给ndis调用,这个结构一直被ndis保持,并且对miniport驱动程序不透明。

1.2.2网络对象标识符

miniport nic驱动程序还需要维护一组对象,这些对象是系统定义的对象标识符(object idetifier:oid)来标识,以描述驱动程序的性能和当前状态信息。为查询这些信息,上层

驱动程序调用ndisrequest向ndis接口库指示oid。oid表示了调用所需的信息类型,如miniport驱动程序所支持的lookahead缓冲区大小等。ndis接到上层驱动程序的查询请求,将oid传递给上边缘函数miniportqueryinformation实现对oid的查询,如果上层驱动程序请求改变状态信息则调用miniportsetinformation实现对oid的设置。

1.2.3 miniport网卡驱动程序代码

典型的miniport nic驱动程序必须有一些函数来通过ndis接口实现上层驱动程序与硬件的通信。这些函数称为上边缘服务函数。

这些上边缘服务函数由驱动程序的开发者根据驱动程序面向的特定低层网络类型和硬件以及相应环境,可以有选择地实现,但必须保证驱动程序最基本的功能,这些基本功能包括初始化、发送、中断处理、重置、参数查询与设置和报文接收。

1.2.4 ndis接口库

ndis接口库包括在ndis.sys中,它是一个核态函数库,有一套抽象的函数,无论协议驱动程序还是nic驱动程序都连接到这个库中,以实现上下层之间的操作。

2 fddi网卡驱动程序的加载和运行

2.1 网卡驱动程序的安装

windows nt网卡驱动程序安装的目的是实现网卡相应硬件信息和驱动程序在windows nt注册库中的注册,使windows nt能够正确识别网卡,了解所必需的软硬件信息并能在windows nt启动时加载相应驱动程序。

网卡驱动程序安装时,首先在主群组的控制面板中选择“网络”,然后添加网卡,指定相应信息文件──oemsetup.inf的路径,以完成以下两个必要的操作:

复制驱动程序到相应的系统目录(windows nt根目录\system32\drivers\)中;

在windows nt注册库中存入相应软硬件信息。

2.1.1网卡一般硬件参数

对于fddi网卡,必须在编写其oemsetup.inf文件时确定以下硬件参数:

总线类型:pci(5)……括号中的数字5表示pci总线在ndis中的总线类型代码;

厂商代号:0x5588……系统加载时确定网卡的标记,也是编程时确定pci槽号的标识;

cfid: 0x01;

介质类型:光纤(3) ……括号中的数字表示光纤在ndis中的介质类型代码;

是否支持全双工:支持。

对于其它的硬件信息在此inf配置信息文件中可有可无,如若配置,则可在驱动程序的编写时利用这些信息,方便编程,同时有利于其它应用对其参数的确定和使用。

2.1.2 fddi网卡加载时需在注册库登录表里做的网络配置

网卡驱动程序的安装通常将创建登录表中的四个不同子键: software registrion键,对应于驱动程序,存在于hkey_local_machine\software\company\ productname\version中我们的fddi网卡驱动程序所对应的是hkey_local_machine\software\net612\yhfddi\yhfddi1.0;

网卡的软件登录键,存在于hkey_local_machine\software\microsoft\ windows nt\nt3.51\networkcards\yhfddi1;

驱动程序的服务登录键,存在于hkey_local_machine\system\currentcontrolset\services 网卡的服务登录键,存在于hkey_local_machine\system\currentcontrolset\services

对于每一个网络部件,一个名为netrules的特殊子键在邻近的驱动程序或网卡登录子键里创建,netrules标识网络部件为网络整体的一部分。

2.1.3编写inf信息配置文件

gui inf描述语言被windows nt用以书写系统所有部件的配置文件,当然也可以用以书写网络系统各部件的配置文件,该配置文件描述了网络部件安装、配置、删除的执行过程。当网络部件进行初始安装或二次安装(通常通过ncpa进行)时,安装程序读取部件对应的配置文件,进行解释执行。gui inf描述语言由节、命令、逻辑操作、变量规范、流程控制以及一套调用dll或外部程序的机制组成,其中,节是配置文件的主体,节可分为install节(类似于函数),shell节(也类似于函数,但可调用insall和shell节),detect节(不包含命令),一个配置文件一般由若干不同类型的节组成。驱动程序的开发者根据需要可以在配置文件中编写相应代码,使得用户和系统之间能进行交互,并且由用户决定一些配置参数。

nt网卡配置文件有其一套规范,驱动程序开发者必须按规范编写配置文件,一般来说,一个配置文件至少应该提供下面三个节:

安装入口点:[identify]shell节。该节主要功能是给出安装部件的类型名,系统通过它识别该部件属于哪一大类(display,mouse,scsi,network等)中的哪一类(网络adapter,driver,transport,service,network和netprovidor),同时,还需要给出映像文件和配置文件所在的源介质及标识。

[returnoption]shell节。系统执行安装identify节后,执行该节。它主要功能是检查所需安装的部件是否支持的硬件平台和语言,并给出网卡名(有些配置文件支持多类网卡,此时必须让用户进行选择,并获得选择结果)。

[installoption]shell节。该节是配置文件得主体,也是上次安装完后再次进行配置、删除、更新的入口点。主要功能是拷贝映像文件和配置文件,生成配置的各种选项,创建该部件在注册库中对应的各种登录子树并更新重写。

2.2 驱动程序的加载过程

2.2.1 windows nt的启动过程

第一阶段:调入装入程序。和硬件平台相关,x86机器首先由rom装入根扇区,再由根扇区装入ntldr;

第二阶段:硬件检测。x86机器调ntdetect程序最大限度地获取各种硬件设备信息,引导hal及基本卷设备驱动程序,以便引导nt内核;

第三阶段:获取注册库中各种控制信息,如用户定义的非页内存大小;第四阶段:初始化

注册库 \registry\machine下system和hardware并创建currentcontrolset,为装入相关硬件设备驱动程序作准备;

第五阶段:装入基本核心驱动程序;

第六阶段:释放一些已经完成使命的装入初始数据块;

第七阶段:进一步初始化注册库,以便有些依赖于基本核心驱动程序的上层驱动程序能顺利装入;

第八阶段:服务控制器装入应该由该服务控制器装入的各种驱动程序。

2.2.2 fddi网卡驱动程序的加载过程

在windows nt启动的第五个阶段,将加载核心驱动程序。而对于ndis网卡驱动程序是在ndis接口(ndis.sys)加载后调入运行,向ndis wrapper注册、初始化、查询设置参数等。

windows nt启动时,相应的实体如nt的服务控制器根据注册库中yhfddi驱动程序的配置注册信息,初始化ndis wrapper,并装入相应的驱动程序,生成驱动程序管理块结构,申请内存以保存各种信息,向ndis wrapper注册驱动程序。初始化和注册完毕后,再由服务控制器读取注册库中相应的链接信息。

在ndis wrapper和yhfddi驱动程序初始化和注册成功后,ndis wrapper根据系统相应的注册信息,加入和yhfddi驱动程序所对应的fddi网卡,同时读入网卡的注册信息,并进行网卡注册和网卡初始化。

在以上过程成功后,wrapper将查询和设置驱动程序的各种参数,了解驱动程序对哪些操作支持,决定对上层驱动程序的支持范围。

2.3 fddi网卡驱动程序的注册

driverentry函数是windows nt ddk规定的核心驱动程序的入口点,wrapper识别到入口点后,调入驱动程序,在driverentry函数内完成两个基本注册任务:

调用ndisminitializewapper函数向ndis接口报告驱动程序将以miniport类网卡驱动程序注册。ndis建立它需要记录的驱动程序状态信息,同时返回ndiswrapperhandle,驱动程序保存这个句柄,以利后来调用ndisxxxconfiguration和initialization等函数。

填写ndisxx_miniport_characteristics属性结构,主要记录ndis版本号和驱动程序支持的miniportxxx函数的入口点,然后调用ndismregisterminiport函数实现驱动程序的整体注册。

2.4网卡驱动程序对象查询与设置

如果ndis的管理实体要查询或设置一个特定的网络对象,它必须提供一个32位的oid。

一般的和特定介质的oid被记录在windows nt ddk中,对于这些oid ddk文本指明了相关的对象能否通过miniportqueryinformation查询参数和通过miniportsetinformation设置参数。

oid也可被分为操作特性(如多目地址表长度参数)和统计参数(如广播包接收)。最后oid可分为必须的和可选的两种。

oid的前三个字节表明oid的不同类别,而最后一个字节确定这一类别内特定的信息管理对象。

针对于fddi网卡,被查询的oid的第一个字节为0x03。而ndis所查询的介质相关参数为:

0x03010104 oid_fddi_long_max_list_size

0x03010108 oid_fddi_short_max_list_size

0x03010102 oid_fddi_long_current_addr

0x03010106 oid_fddi_short_current_addr

tcp/ip传输驱动程序所要查询的fddi oid为:

0x03010102 oid_fddi_long_current_addr

0x03010103 oid_fddi_long_multicast_list

0x03010107 oid_fddi_short_multicast_list

通过以上两阶段的查询,ndis和tcp/ip驱动程序就分别了解了网卡驱动程序对其的支持,从而进行相应的捆绑,以便数据传输时正确选择网卡驱动程序。

2.5开发环境与调试方法

开发环境:

fddi网卡驱动程序的开发环境为nt server 3.51,sdk,ddk for workstation 3.51, vc++4.1,硬件平台为586。

调试平台:

主机为nt server 3.51,windbg32

目标机为nt workstation3.51 (check 944)

调试方法:

利用dbgprint把目标机上关键信息通过串口传到主机进行分析,以得出ndis驱动程序的调度机制和运转状况;

利用assert产生异常断点,由主机对异常进行控制

自定义宏,进行分级控制,以根据不同情况产生不同调试信息

3与smt移植相关的问题讨论

在本yhfddi网卡驱动程序中,smt的移植是极其关键的一部分,主要承担了驱动程序中硬件初始化和中断延迟处理。但由于smt是相对独立的软件,这样就有一个ndis wrapper与smt间参数传递的问题。所以本章主要讨论miniport驱动程序与smt的关系和移植smt过程中初始化的要求、中断处理的要求,ndis wrapper与smt如何传递参数。

3.1miniport fddi网卡驱动程序与smt的关系

在第一章已经谈及网卡驱动程序主要实现osi参考模型中的物理层和mac层。而对于fddi网络的物理层又可分为介质相关子层和介质无关子层。

对于我们的fddi/pci是基于x.3.19、x3.148、x3.166和x3.229而实现的。

smt在整个iso七层模型中属低两层范畴。fddi网卡驱动程序应包含smt,实现fddi拓扑环上的站管理。

而在驱动程序内部smt主要是在miniport驱动程序中的中断延迟处理上边缘服务中实现的,也可以说是将smt嵌入中断延迟处理程序中,实现ndis接口对smt的正确调度。

yh-fddi驱动程序的实现可分为硬件无关部分和硬件相关部分。

3.2移植smt过程中初始化的要求.

这里的初始化主要是指硬件初始化,包括寄存器的初始化和数据结构的初始化,由smt共用的硬件相关例程库中硬件初始化部分来完成. 我们在开发过程序是调用fddi_main(bdd_t*bdd)这个函数来调用smt共用的硬件相关例程库的.可见使用fddi_main(bdd_t*bdd)时,需要传递bdd这个参量,而bdd_t这个数据结构的定义如下:

它包含了各类硬件寄存器的基址,所以要对其进行正确赋值就必须首先在nt的内存中映射一块虚存与网卡内存相对应,也就实现了bdd_t结构的赋值,对fddi_main(bdd_t *bdd)的正确调用.

因此,我们在调用fddi_main前首先将网卡上寄存器内存空间映射到nt的虚存空间上,并将bdd结构正确赋值.以映射bsi_phy_base为例,

中断处理要求.

对于中断处理,在smt中主要调用cspintrhandandler()来实现.我们的fddi网卡驱动程序是miniport方式的,若在isr中做此处理将占用大量系统资源,使系统崩溃,所以我们采用只在isr中进行中断的排队,而在dpc中调用cspintrhandler()来完成中断处理.

在中断处理方面还有一个中断屏蔽和中断使能的问题,这两方面smt并不提供,故我们要正确处理.

4结束语

ndis规范在网络两层间提供了一个统一界面,ndis对网络本身而言,是一个带有协议功能的标准接口,对实现者而言,它应该是一个环境,这种环境不仅带有协议功能,更重要的是带有和软、硬平台无关的核心功能支持,它不会受软、硬平台的变化严重影响,无疑,它是软件的移植和兼容的可靠保证,ndis把网络的一部分共性抽象出来,并根据具体的操作系统实现系统和平台相关的基础库以保证ndis的标准性和对开发者提供最大的功能支持,这也将加速和规范开发过程,但是,在操作系统之上提供ndis基础库获得标准同时也失去直接作用于操作系统带来的灵活性以及更强的功能支持,同时,ndis处于网络中层和低层之间,低层网络的快速发展和ndis对网络部分共性的抽象必然导致ndis对实现者

的滞后,例如ddk3.51提供的ndis开发环境只支持10m以太网、fddi、令牌网(802.5)、localtalk、arcnet等,而对新出现的快速以太网及atm不提供支持,这对我们如何在ndis环境下实现诸如atm的lan emulation,ip over atm、快速以太网带来很大问题。

smt是实现fddi网卡驱动程序的关键,然而由于应用ddk开发miniport驱动程序时要遵循其结构框架,所以要想完整地按其结构移植smt,就必须分解smt适应之,即要求对smt有一个很好的理解。但smt是庞大的给开发带来了一定的困难。

参考文献

【1】《device driver kit用户手册》

【2】《device driver kit核心驱动程序设计》

【3】《device driver kit网络驱动程序设计》

【4】《windows nt核心内幕》