我们学习程序设计，都是从“Hello World”开始的，驱动程序也不例外，今天我就写一个驱动版的“Hello World”来热热身，目的希望大家能对驱动程序的基本框架有所了解。
驱动程序分为2类，一个是Kernel模式驱动，另一个是Windows模式驱动，2种模式本质是相同，但细节不同，本文介绍的是内核模式驱动和驱动程序的安装、使用。
驱动程序同普通的EXE，DLL一样，都属于PE文件，而且都有一个入口函数。但EXE中，入口函数是main()/WinMain()和Unicode的wmain()/wWinmain()，DLL的入口函数则可有可无，它是DllMain()。驱动程序也有入口函数，而且是必须的，它是DriverEntry()，再次提示，它是必须的，因为I/O管理器会首先调用驱动程序的DriverEntry()，它的作用就像DllMain()--完成一些初始化工作。DriverEntry()一共有2个参数：1PDRIVER_OBJECT DriverObject，指向驱动程序对象的指针，我们操作驱动程序，全靠它，它是由I/O管理器传递进来的；2）PUNICODE_STRING RegistryPath，驱动程序的服务主键，这个参数的使用并不多，但要注意，在DriverEntry()返回后，它可能会消失，所以如果需要使用，记住先要保存下来。DriverEntry()的返回一个NTSTATUS值，它是一个ULONG值，具体的定义，请参见DDK中的NTSTATUS.H头文件，里边有详细的定义。
既然要写驱动版的“Hello World”，就需要确定如何来与驱动程序通信，常用的共享内存，共享事件，IOCTL宏，或者直接用ReadFile()或WriteFile()进行读写，在本文里我就采用一种简单的、但又很常用的IOCTL宏，它依赖的IRP派遣例程是IRP_MJ_DEVICE_CONTROL，Win32程序使用DeviceIoControl()与驱动进行通信，根据不同的IOCTL宏，输出不同的调试信息。为了简便，我并没有使用ReadFile()将信息读出来，而是直接用DbgPrint()输出，所以需要使用DbgView查看，其他调试工具也可以。PS：偷懒！
驱动程序与I/O管理器通信，使用的是IRP，即I/O请求包。IRP分为2部分：1）IRP首部；2）IRP堆栈。IRP首部信息如下：
IRP首部：
IO_STATUS_BLOCK IoStatus 包含I/O请求的状态
PVOID AssociatedIrp.SystemBuffer 如果执行缓冲区I/O，这个指针指向系统缓冲区
PMDL MdlAddress 如果直接I/O，这个指针指向用户缓冲区的存储器描述符表
PVOID UserBuffer I/O缓冲区的用户空间地址
IRP堆栈：
UCHAR MajorFunction 指示IRP_MJ_XXX派遣例程
UCHAR MinorFunction 同上，一般文件系统和SCSI驱动程序使用它
union Parameters MajorFunction的联合类型
{
struct Read IRP_MJ_READ的参数
ULONG Length
ULONG Key
LARGE_INTEGER ByteOffset
struct Write IRP_MJ_WRITE的参数
ULONG Length
ULONG Key
LARGE_INTEGER ByteOffset
struct DeviceIoControl IRP_MJ_DEVICE_CONTROL参数
ULONG OutputBufferLength
ULONG InputBufferLength
ULONG IoControlCode
PVOID Type3InputBuffer
}
PDEVICE_OBJECT DeviceObject 请求的目标设备对象的指针
PFILE_OBJECT FileObject 请求的目标文件对象的指针，如果有的话
操作IRP。对于不同的IRP函数，操作也是不同的：有的只操作IRP首部；有的只操作IRP堆栈；还有操作IRP整体，下面是一些常用的函数：
IRP整体：
名称 描述 调用者
IoStartPacket 发送IRP到Start I/O例程 Dispatch
IoCompleteRequest 表示所有的处理完成 DpcForIsr
IoStartNextPacket 发送下一个IRP到Start I/O例程 DpcForIsr
IoCallDriver 发送IRP请求 Dispatch
IoAllocateIrp 请求另外的IRP Dispatch
IoFreeIrp 释放驱动程序分配的IRP I/O Completion
IRP堆栈：
名称 描述 调用者
IoGetCurrentIrpStackLocation 得到调用者堆栈的指针 Dispatch
IoMarkIrpPending 为进一步的处理标记调用者I/O堆栈 Dispatch
IoGetNextIrpStackLocation 得到下一个驱动程序的I/O堆栈的指针 Dispatch
IoSetNextIrpStackLocation 将I/O堆栈指针压入堆栈 Dispatc
在驱动程序，IRP派遣例程起着很重要的作用，每个IRP派遣例程，几乎都有对应的Win32函数，下面是几个常用的：
IRP派遣例程：
名称 描述 调用者
IRP_MJ_CREATE 请求一个句柄 CreateFile
IRP_MJ_CLEANUP 在关闭句柄时取消悬挂的IRP CloseHandle
IRP_MJ_CLOSE 关闭句柄 CloseHandle
IRP_MJ_READ 从设备得到数据 ReadFile
IRP_MJ_WRITE 传送数据到设备 WriteFile
IRP_MJ_DEVICE_CONTROL 控制操作（利用IOCTL宏） DeviceIoControl
IRP_MJ_INTERNAL_DEVICE_CONTROL 控制操作(只能被内核调用) N/A
IRP_MJ_QUERY_INFORMATION 得到文件的长度 GetFileSize
IRP_MJ_SET_INFORMATION 设置文件的长度 SetFileSize
IRP_MJ_FLUSH_BUFFERS 写输出缓冲区或者丢弃输入缓冲区 FlushFileBuffers FlushConsoleInputBuffer PurgeComm
IRP_MJ_SHUTDOWN 系统关闭 InitiateSystemShutdown
====================================================================================================
下面开始写我们的驱动版的“Hello World”，程序很简单，先介绍一下流程：
1，调用IoCreateDevice()创建一个设备，并返回一个设备对象。
2，调用IoCreateSynbolicLink()创建一个符号连接，使Win32程序可以使用驱动程序
3，设置IRP_MJ_DEVICE_CONTROL派遣例程HelloWorldDispatch()和卸载例程HelloWorldUnLoad()。
如果Win32程序使用DeviceIoControl()，则执行HelloWorldDispatch()函数
4，调用IoGetCurrentIrpStackLocation()得到当前调用者的IRP指针
5，取得IO控制代码，完成后使用IoCompleteRequest()完成IRP操作
如果使用ControlService()停止驱动程序，则执行HelloWorldUnLoad()函数
4，调用IoDeleteSymbolicLink()删除符号连接
5，调用IoDeleteDevice()删除已建立的设备
驱动入口DriverEntry()
//创建设备
IoCreateDevice(DriverObject, //驱动程序对象
0, //扩展设备的大小，由于不需要，所以置0
&DeviceNameString, //设备名称
FILE_DEVICE_UNKNOWN, //设备类型
0, //指示设备允许的操作
FALSE, //如果为TRUE，表示只能有一个线程使用该设备，为FALSE，则没有限制
&lpDeviceObject); //返回的设备对象
//创建符号连接
IoCreateSymbolicLink(&DeviceLinkString, //存放符号连接的UNICODE_STRING
&DeviceNameString); //设备名称
//派遣例程和卸载例程
DriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_DEVICE_CONTROL]=HelloWorldDispatch;吧
DriverObject->DriverUnload=HelloWorldUnLoad;
IRP派遣例程HelloWorldDispatch()
IrpStack=IoGetCurrentIrpStackLocation(pIrp); //得到当前调用者的IRP堆栈
//获取IO控制代码，并执行指定操作，这里只是DbgPrint()
IoControlCodes=IrpStack->Parameters.DeviceIoControl.IoControlCode;
switch (IoControlCodes) {
......
IoCompleteRequest(pIrp,IO_NO_INCREMENT); //完成IRP操作
卸载例程HelloWorldUnLoad()
//删除符号连接和设备
IoDeleteSymbolicLink(&DeviceLinkString);
IoDeleteDevice(DriverObject->DeviceObject);
====================================================================================================完整代码：
#ifndef __HELLOWORLD_C__
#define __HELLOWORLD_C__
#define DEBUGMSG
#include "HelloWorld.h"
//驱动入口
NTSTATUS DriverEntry (IN PDRIVER_OBJECT DriverObject,IN PUNICODE_STRING RegistryPath)
{
NTSTATUS ntStatus=STATUS_SUCCESS;
PDEVICE_OBJECT lpDeviceObject=NULL; //指向设备对象的指针
UNICODE_STRING DeviceNameString; //设备名称
UNICODE_STRING DeviceLinkString; //符号连接
//调试信息
#ifdef DEBUGMSG
DbgPrint("Starting DriverEntry()\n");
#endif
RtlInitUnicodeString(&DeviceNameString,NT_DEVICE_NAME); //初始化Unicode字符串
//创建设备
ntStatus=IoCreateDevice(DriverObject,0,&DeviceNameString,FILE_DEVICE_UNKNOWN,
0,FALSE,&lpDeviceObject);
//使用NT_SUCCESS宏检测函数调用是否成功
if (!NT_SUCCESS(ntStatus))
{
#ifdef DEBUGMSG
DbgPrint("Error IoCreateDevice()\n");
#endif
goto Error;
}
RtlInitUnicodeString(&DeviceLinkString,DOS_DEVICE_NAME);
//创建符号连接
ntStatus=IoCreateSymbolicLink(&DeviceLinkString,&DeviceNameString);
if (!NT_SUCCESS(ntStatus))
{
#ifdef DEBUGMSG
DbgPrint("Error IoCreateSymbolicLink()\n");
#endif
goto Error;
}
//设置IRP派遣例程和卸载例程
DriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_CREATE]=//HelloWorldDispatch;
DriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_CLOSE]=//HelloWorldDispatch;
DriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_DEVICE_CONTROL]=HelloWorldDispatch;
DriverObject->DriverUnload=HelloWorldUnLoad;
return ntStatus;
Error:
#ifdef DEBUGMSG
DbgPrint("Error DriverEntry()\n");
#endif
return ntStatus;
}
NTSTATUS HelloWorldDispatch (IN PDEVICE_OBJECT DeviceObject,IN PIRP pIrp)
{
NTSTATUS ntStatus=STATUS_SUCCESS;
ULONG IoControlCodes=0; //I/O控制代码
PIO_STACK_LOCATION IrpStack=NULL; //IRP堆栈
//设置IRP状态
pIrp->IoStatus.Status=STATUS_SUCCESS;
pIrp->IoStatus.Information=0;
#ifdef DEBUGMSG
DbgPrint("Starting HelloWorldDispatch()\n");
#endif
IrpStack=IoGetCurrentIrpStackLocation(pIrp); //得到当前调用者的IRP
switch (IrpStack->MajorFunction)
{
case IRP_MJ_CREATE:
#ifdef DEBUGMSG
DbgPrint("IRP_MJ_CREATE\n");
#endif
break;
case IRP_MJ_CLOSE:
#ifdef DEBUGMSG
DbgPrint("IRP_MJ_CLOSE\n");
#endif
break;
case IRP_MJ_DEVICE_CONTROL:
#ifdef DEBUGMSG
DbgPrint("IRP_MJ_DEVICE_CONTROL\n");
#endif
//取得I/O控制代码
IoControlCodes=IrpStack->Parameters.DeviceIoControl.IoControlCode;
switch (IoControlCodes)
{
//启动
case START_HELLPWORLD:
DbgPrint("Starting \"Hello World\"\n");
break;
//停止
case STOP_HELLPWORLD:
DbgPrint("Stoping \"Hello World\"\n");
%
posted on 2009-03-10 11:04
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驱动开发