设备管理通过设备接口打开设备详细步骤XXXX.docx

设备管理通过设备接口打开设备详细步骤XXXX.docx

《设备管理通过设备接口打开设备详细步骤XXXX.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《设备管理通过设备接口打开设备详细步骤XXXX.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

设备管理通过设备接口打开设备详细步骤XXXX

通过设备接口打开设备详细步骤

一、驱动程序

1.驱动程序框架的创建

（1）用VC建立一个新工程。

在VCIDE环境中选择File|New，弹出New对话框。

在对话框中，选择Project选项卡。

在Project选项卡中，选择Win32Application。

设置工程名为OpenGuid.如图1所示，单击OK，进入下一个对话框，在对话框中选择一个空的工程。

如图2。

图1

图2

（2）.新建两个文件GuidOpen.h和GuidOpen.cpp.这两个文件的具体写法，详见程序编写。

也可以直接添加现成的已经写好的文件，张帆这本书中，一般都是用的HelloWDM.h和HelloWDM.cpp.

（3）.增加新的编译版本，去掉Debug和Release版本。

在Build|Configuration如图3和图4。

图3

图4

（4）.修改工程属性。

选择Project|Setting，在弹出的对话框中，选择General选项卡，将Intermediatefiles和Outputfiles改为MyDriver_Check，这个名字英语C/C++中，所设置的Fo和Fd后面的文件名相一致。

如图5。

图5

将C/C++选项卡中，原有的ProjectOptions内容全部删掉，换成一下内容。

/nologo/Gz/MLd/W3/WX/Z7/Od/DWIN32=100/D_X86_=1/DWINVER=0x500/DDBG=1/Fo"MyDriver_Check/"/Fd"MyDriver_Check/"/FD/c

其中：

/nologo：

表示不显示编译的版本信息

/Gz：

默认函数调用采用标准调用（_stdcall）

/MLd

/W3:

采用第三级警告模式

/WX：

将警告信息转换为错误信息，最大程度保证代码可靠

/Z7：

用Z7模式产生调试信息？

/Od：

关闭调试模式，VC的调试命令不能调试内核下的程序

/DWIN32=100/D_X86_=1/DWINVER=0x500/DDBG=1：

定义4个宏（不知道为什么）

/Fo"MyDriver_Check/：

MyDriver_Check/为OutputDirectories中“创建”的文件夹，存放中间生成的目标代码路径

/Fd"MyDriver_Check/":

MyDriver_Check/为存放.PDB文件的文件夹

/FD：

生成文件依奈

/c：

只进行编译，不连接

图6

选择Link选项卡,将原有的ProjectOptions内容全部删除,替换成如下内容：

wdm.lib/nologo/base:

"0x10000"/stack:

0x400000,0x1000/entry:

"DriverEntry"/subsystem:

console/incremental:

no/pdb:

"MyDriver_Check/GuidOpen.pdb"/debug/machine:

I386/nodefaultlib/out:

"MyDriver_Check/GuiOpen.sys"/pdbtype:

sept/subsystem:

native/driver/SECTION:

INIT,D/IGNORE:

4078

其中：

wdm.lib：

链接WDM库

/nologo：

链接时不显示版本信息

/base:

"0x10000"：

加载驱动时，设定加载到虚拟内存的地址

/stack:

0x400000,0x1000：

设定函数使用堆栈的地址与大小

/entry:

"DriverEntry"：

入口函数的地址（为符合标准函数调用的）

/subsystem:

console：

设置子系统

/incremental:

no：

非递曾式链接

/pdb:

"MyDriver_Check/GuidOpen.pdb"：

设置pdb文件的文件名为GuidOpen，保存于MyDriver_Check文件夹下面C/C++属性页中的设置一样。

/debug：

以Debug方式链接

/machine:

I386：

产生代码为386兼容的平台下的

/nodefaultlib：

不使用默认的库

/out:

"MyDriver_Check/GuidOpen.sys"：

输出2进制的代码的文件名，保存于MyDriver_Check文件夹下与C/C++属性页中的设置一样。

/pdbtype:

sept：

设置pdb文件的类型

/subsystem:

native：

子系统为内核系统

/driver：

编译驱动

/SECTION:

INIT,D：

将INIT的段设置为可抛弃的

/IGNORE:

4078：

忽略4078号警告错误

图7

（5）.修改VC的lib目录和include目录。

Tools->Options->Directories属性页下的

Showdirectoriesfor

切换到Includefie

添加ＤＤＫ的头文件（安装的ddk的目录文件夹）＼Inc＼w2k

（ddk的目录文件夹）＼Inc＼ddk\wdm\w2k

置于最上面

添加库文件（安装的ddk的目录文件夹）\lib\w2k\i386

置于最上面

2.驱动程序说明

（1）重要驱动程序中重要的数据结构

驱动对象（DRIVER_OBJECT）在驱动加载时被内核中的对象管理程序所创建，由内核中的I/O管理器负责加载。

typedefstruct_DRIVER_OBJECT{

CSHORTType;

CSHORTSize;

PDEVICE_OBJECTDeviceObject;

ULONGFlags;

PVOIDDriverStart;

ULONGDriverSize;

PVOIDDriverSection;

PDRIVER_EXTENSIONDriverExtension;

UNICODE_STRINGDriverName;

PUNICODE_STRINGHardwareDatabase;

PFAST_IO_DISPATCHFastIoDispatch;

PDRIVER_INITIALIZEDriverInit;

PDRIVER_STARTIODriverStartIo;

PDRIVER_UNLOADDriverUnload;

PDRIVER_DISPATCHMajorFunction[IRP_MJ_MAXIMUM_FUNCTION+1];

}DRIVER_OBJECT;

typedefstruct_DRIVER_OBJECT*PDRIVER_OBJECT;

DeviceObject:

每个驱动程序会有一个或多个设备对象。

设备对象是由程序员自己创建的，而非操作系统完成，在驱动被卸载时，遍历每个设备对象，并将其删除。

设备对象（DEVICE_OBJECT）

typedefstruct_DEVICE_OBJECT{

struct_DRIVER_OBJECT*DriverObject;

struct_DEVICE_OBJECT*NextDevice;

struct_DEVICE_OBJECT*AttachedDevice;

struct_IRP*CurrentIrp;

ULONGFlags;

struct_DEVOBJ_EXTENSION*DeviceObjectExtension;

......................

}DEVICE_OBJECT;

typedefstruct_DEVICE_OBJECT*PDEVICE_OBJECT;//ntndis

设备扩展是由程序员制定内容和大小，由I/O管理器创建的，并且保存在非分页内存中。

（2）WDM驱动程序基本结构，在WDM驱动程序中，完成一个设备操作，至少需要两个设备对象共同完成，一个是物理设备对象（PhysicalDeviceObject）PDO和功能设备对象（FunctionDeviceObject）FDO。

当PC插入一个设备时，PDO会自动创建。

确切的说是由总线驱动创建的，PDO不能单独操作设备，需要配合FDO一起使用。

系统会检测到新设备，要求安装驱动程序，需要安装的驱动程序指的就是WDM程序，此驱动程序负责创建FDO，并且附加到PDO上。

（3）驱动程序分析

头文件中，除了生命函数之外，还要定义一个设备扩展。

typedefstruct_DEVICE_EXTENSION

{

PDEVICE_OBJECTfdo;

PDEVICE_OBJECTNextStackDevice;

UNICODE_STRINGinterfaceName;//设备接口

}DEVICE_EXTENSION,*PDEVICE_EXTENSION;

当驱动程序被加载时，首先进入DriverEntry函数。

DriverEntry主要是对驱动程序进行初始化，它是由系统进程所调用的，在Windows中有个特殊的进程叫做系统进程，打开进程管理器，里面有一个名为System的进程就是系统进程。

系统进程在系统启动的时候就被创建了。

驱动加载时，系统进程启动新的线程，调用执行体组建中的对象管理器，创建一个驱动对象。

这个驱动对象是一个DRIVER_OBJECT的结构体。

另外，系统进程调用执行体组建中的配置管理器程序，查询词驱动程序对应的注册表项。

DriverEntry函数由两个参数PDRIVER_OBJECTpDeriverObject是刚才被创建的驱动对象的指针，和PUNICODE_STRINGpRegistryPath,设备服务键的的键名字符串的指针。

在这个函数中，主要是对系统进程创建的驱动对象进行初始化。

DriverEntry函数中，它对驱动对象的初始化一般是对例程的设置，卸载例程，AddDevice和IRP派遣函数。

具体代码如下：

pDriverObject->DriverExtension->AddDevice=GuidOpenAddDevice;

pDriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_PNP]=GuidOpenPnp;

pDriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_DEVICE_CONTROL]=

pDriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_CREATE]=

pDriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_CLOSE]=

pDriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_READ]=

pDriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_WRITE]=GuidOpenDispatchRoutine;

pDriverObject->DriverUnload=GuidOpenUnload;

另外，设备服务键的键名有时候需要保存下来，因为这个字符串不是长期存在的，如果以后想使用这个UNICODE字符串，就必须先把它复制到安全的地方，这个字符串的内容一般是\REGISTRY\MACHINE\SYSTEM\ControlSet\Service\[服务名].DriverEntry的返回值是NTSTATUS，是被定义的为32位的无符号长整形。

0~0X7FFFFFFF被认为是正确的。

而0X80000000~0XFFFFFFFF被认为是错误的。

接着驱动程序进入GuidOpenAddDevice例程。

它的主要任务是创建设备对象（功能设备对象）并将其附加到PDO之上。

它有两个参数PDRIVER_OBJECTDriverObject,驱动对象和PDEVICE_OBJECTPhysicalDeviceObject设备对象，就是底层总线驱动创建的PDO对象。

创建设备对象，用IoCreatDevice（

INPDRIVER_OBJECTDriverObject,//系统创建的驱动对象

INULONGDeviceExtensionSize,//程序员自己定义的（在头文件中）设备扩展的大小

INPUNICODE_STRINGDeviceNameOPTIONAL,//设备名，可以为空，此时，I/O管理器会自动以一个数字作为该设备对象的名称

INDEVICE_TYPEDeviceType,//设备类型

INULONGDeviceCharacteristics,//对设备的进一步描述

INBOOLEANExclusize,//是否一次只能进行一次IRP处理

OUTPDEVICE_OBJECT*DeviceObject）//新创建的设备对象

具体代码如下

PDEVICE_OBJECTfdo;

status=IoCreateDevice（

DriverObject,

sizeof（DEVICE_EXTENSION）,

NULL,//没有指定设备名

FILE_DEVICE_UNKNOWN,

0,

FALSE,

&fdo）;

此时，功能设备对象，创建完毕，接着是将，功能设备对象FDO附加到物理设备对象上PDO。

利用函数PDEVICE_OBJECTIoAttachDeviceToDeviceStack（

INPDEVICE_OBJECTSourceDevice,//新创建的功能设备对象FDO

INPDEVICE_OBJECTTargetDevice//物理设备对象PDO

）;

该函数调用成功的话返回一个设备对象，附加设备对象的设备对象，例如在这里，返回的是PDO，如果，ThereturneddeviceobjectpointercandifferfromTargetDeviceifTargetDevicehadadditionaldriverslayeredontopofit.如果该函数运行失败，则返回NULL。

具体程序，我们将该函数返回的设备对象，保存在，设备扩展中，这样一来，我们就需要先得到新创建的功能设备对象的设备扩展。

//得到设备扩展

PDEVICE_EXTENSIONpdx=（PDEVICE_EXTENSION）fdo->DeviceExtension;

pdx->fdo=fdo;

//将FDO附加到PDO上

pdx->NextStackDevice=IoAttachDeviceToDeviceStack（fdo,PhysicalDeviceObject）;

WDM驱动程序，设备名无法被用户模式下的应用程序查询到，应用程序可以通过符号链接，设备名或者是设备接口来访问设备。

本文只介绍设备接口方式。

设备接口就是一组全局标志，他是一个128位组成的数字，并能保证在全世界范围内不会冲突。

VC中有一个创建GUID的工具，叫guidgen.exe,它在D:

\ProgramFiles\MicrosoftVisualStudio\Common\Tools中，运行它，它为用户提供了四种方式产生guid，其实它们都是128位的，只是输出的形式不同而已，一般选择第二种，单击NewGUID会产生新的的guid，单击Copy将这个guid复制到新建的guid.h头文件中。

DEFINE_GUID（<>,

0x5dada759,0xde9a,0x45e2,0x8f,0xb4,0x1a,0xa8,0x8b,0x1d,0xe7,0x8）;

需要将《name》换成自己为这个接口而起的名字，例如MY_WDM_DEVICE.另外需要注意，在创建guid时，程序中应该包含头文件#include，其中initguid.h只能在一个.cpp中包含，DEFINE_GUID（）宏定义了，如果包含了一个initguid.h，那么定义一个guid,如果没有包含一个initguid.h,则定义一个externguid指向定义的那个guid,所以项目中必须有一个文件.cpp包含initguid.h,否则会出错。

但如果包含了多个的initguid.h，也会出错否则会出现错误。

unresolvedexternalsymbol_MY_WDM_DEVICE

创建设备接口用函数NTSTATUS

IoRegisterDeviceInterface（

INPDEVICE_OBJECTPhysicalDeviceObject,

INCONSTGUID*InterfaceClassGuid,

INPUNICODE_STRINGReferenceStringOPTIONAL,

OUTPUNICODE_STRINGSymbolicLinkName//将GUID输出一串UNICODE字符串

）;

具体代码创建设备接口

status=IoRegisterDeviceInterface（PhysicalDeviceObject,&MY_WDM_DEVICE,NULL,&pdx->interfaceName）;其中pdx->interfaceName就是暴露给应用程序的符号链接。

包括四部分如图8

图8

（1）何种总线设备，例如ROOT

（2）类设备的名称，LIUYOUJINDEVICE

（3）这种设备的第几个设备#0000

（4）制定的设备接口GUID。

设置接口

IoSetDeviceInterfaceState（&pdx->interfaceName,TRUE）;

//设置操作模式

fdo->Flags|=DO_BUFFERED_IO|DO_POWER_PAGABLE;

fdo->Flags&=~DO_DEVICE_INITIALIZING;

实现即插即用

即插即用IRP即IRP_MJ_PNP，它一般是由即插即用管理器发送给WDM驱动程序的。

不同情况下，即插即用管理器会发送不同子类型的IRP_MJ_PNPIRP。

在IRP_MJ_PNP派遣函数中要处理不同子功能代码的IRP，本程序采用函数指针的方法。

首先初始化一个函数指针组成的数组，然后在派遣函数中判断是那种子功能代码。

根据这个子功能代码区寻找行的函数指针，再通过指针找到针对具体子功能代码所作的操作函数。

加载驱动时，所用到的各个IRP_MJ_PNP子功能代码。

1.953DefaultEnterDefaultPnpHandler

11.953DefaultLeaveDefaultPnpHandler

11.953DefaultEnterGuidOpenPnp

11.953DefaultPNPRequest（IRP_MN_FILTER_RESOURCE_REQUIREMENTS）修改I/O资源需求列表

11.953DefaultEnterDefaultPnpHandler

11.953DefaultLeaveDefaultPnpHandler

11.953DefaultLeaveGuidOpenPnp

11.953DefaultEnterGuidOpenPnp

11.953DefaultPNPRequest（IRP_MN_START_DEVICE）配置并初始化设备

11.953DefaultEnterHandleStartDevice

11.953DefaultEnterDefaultPnpHandler

11.953DefaultLeaveDefaultPnpHandler

11.953DefaultLeaveHandleStartDevice

11.953DefaultLeaveGuidOpenPnp

11.953DefaultEnterGuidOpenPnp

11.953DefaultPNPRequest（IRP_MN_QUERY_CAPABILITIES）取设备能力

11.953DefaultEnterDefaultPnpHandler

11.953DefaultLeaveDefaultPnpHandler

11.953DefaultLeaveGuidOpenPnp

11.953DefaultEnterGuidOpenPnp

11.953DefaultPNPRequest（IRP_MN_QUERY_PNP_DEVICE_STATE）取设备状态

11.953DefaultEnterDefaultPnpHandler

11.953DefaultLeaveDefaultPnpHandler

11.953DefaultLeaveGuidOpenPnp

11.953DefaultEnterGuidOpenPnp

11.953DefaultPNPRequest（IRP_MN_QUERY_DEVICE_RELATIONS）给出与制定特征相关的设备列表

11.953DefaultEnterDefaultPnpHandler

11.953DefaultLeaveDefaultPnpHandler

11.953DefaultLeaveGuidOpenPnp

对IRP_MN_DEVICE的处理

3.应用程序说明

创建一个对话框类型的驱动程序框架。

（1）首先需要将驱动程序中的guid.h文件copy到应用程序中，并且添加到应用程序的工程里。

（2）应用程序的Porject|Setting|Link的Object/librarymodules里要添加setupapi.lib库，否则会有类似这样的错误：

GuidOpen_AppDlg.obj:

unresolvedexternalsymbol__imp__SetupDiGetDeviceInterfaceDetailA@24

GuidOpen_AppDlg.obj:

errorLNK2001:

unresolvedexternalsymbol__imp__SetupDiDestroyDeviceInfoList@4

GuidOpen_AppDlg.obj:

errorLNK2001:

unresolvedexternalsymbol__imp__SetupDiEnumDeviceInterfaces@20

GuidOpen_AppDlg.obj:

errorLNK2001:

unresolvedexternalsymbol__imp__SetupDiGetClassDevsA@16

程序中应该包含setupapi.h头文件，否则，会出现这样的错误：

errorC2065:

'HDEVINFO':

undeclaredidentifier

errorC2146:

syntaxerror:

missing';'beforeidentifier'info'

error