Александр Тарво - Использование NuMega DriverStudio для написания WDM-драйверов
//присваивается значение STATUS_PENDING. Этот код будет возвращен методом
//DeviceControl.
{
return status;
} else
//В противном случае завершаем обработку пакета.
{
return I.PnpComplete(this, status);
}
}
Метод XDSPDRV_IOCTL_GETMEMSIZE_Handler является обработчиком IOCTL–кода XDSPDRV_IOCTL_GETMEMSIZE. Получив этот код, драйвер возвращает общий объем памяти устройтсва. Шаблон метода сгенерирован DriverWizard, но программист должен написать практически весь его код.
NTSTATUS XDSPdrvDevice::XDSPDRV_IOCTL_GETMEMSIZE_Handler(KIrp I) {
NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS;
t << "Entering XDSPdrvDevice::XDSPDRV_IOCTL_GETMEMSIZE_Handler, " << I << EOL;
//Количество памяти будет возвращено как число unsigned long. Поэтому определяем
//указатель на unsigned long.
unsigned long *buf;
//Получаем указатель на буфер пользователя
buf=(unsigned long*) I.UserBuffer();
//Записываем туда количество памяти нашего устройства. Получаем его при помощи
//метода Count объекта m_MainMem.
*buf=m_MainMem.Count();
//Длина возвращаемых нами данных равна длине числа unsigned long.
I.Information() = sizeof(unsigned long);
//Возвращаем STATUS_SUCCESS
return status;
}
Написание драйвера завершено. Возможно, у Вас сложилось впечатление, что DriverWizard может практически все и написание драйвера — очень простая задача. Но не следует забывать, что наш драйвер — всего-то простейшая демонстрационная программа, которая практически не выполняет никаких полезных действий. Написание реальных драйверов является гораздо более сложной задачей.
Если бы драйвер был написан с использованием пакета DDK, то он бы имел практически ту же структуру и почти тот же код (правда, не объектно-ориентированный). Но в таком случае весь драйвер пришлось бы писать вручную, а DriverWizard генерирует скелет драйвера автоматически. Это сильно облегчает процесс разработки драйвера, позволяя программисту не заботиться о написании скелета драйвера и предохраняя его от возможных ошибок.
2.4 Разработка dll-библиотеки для взаимодействия с драйвером
dll-библиотека (Dynamic Link Library) — программный модуль, который может быть динамически подключен к выполняющемуся процессу. Dll–библиотека может содержать функции и данные. При подключении dll к процессу она отображается на адресное пространство этого процесса.
Если говорить по русски, то это означает: в любой момент времени программа может загрузить dll-библиотеку, получить указатели на функции и данные этой библиотеки. Потом приложение как-то использует функции и данные библиотеки, и когда они больше не нужны — выгружает библиотеку.
Dll-библиотека содержит два вида функций: внешние (External) и внутренние (Internal). Внутренние функции могут вызываться только самой dll, а внешние может также вызывать приложение, подключившее библиотеку. В этом случае говорят, что dll-библиотека экспортирует функции и данные.
Как было упомянуть выше, в настоящее время для связи с драйвером используется схема Приложение→Библиотека dll→Драйвер. При использовании такой архитектуры запрос приложения на операцию ввода-вывода поступает в dll-библиотеку, проходит там предварительную обработку и передается драйверу. Результат, возвращенный драйвером библиотеке dll, также обрабатывается и передается приложению. Преимущества такого подхода очевидны:
• Выпускается огромное количество различных периферийных устройств, и, соответственно, для каждого устройства разрабатывается свой драйвер. Программисту будет тяжело разбираться во всех тонкостях работы драйвера устройства: формат данных для чтения/записи, запоминать непонятные IOCTL-коды. Гораздо лучше — предоставить для него понятный интерфейс API-функций для работы с устройством. Еще лучше, если такой интерфейс будет унифицированным для всех устройств данного типа. Задача dll-библиотеки, поставляемой с драйвером – связать стандартные интерфейсы, предоставляемые прикладной программе, со специфическими алгоритмами работы драйвера.
• если в будущем измениться алгоритм взаимодействия приложения с драйвером, то пользователю для работы с новым драйвером будет необходимо обновить только библиотеку dll. Все ранее разработанные программы остануться прежними.
Естественно, такой подход имеет свои минусы. В данном случае за счет большего числа вызовов, через которые проходит запрос на ввод-вывод, снижается быстродействие работы системы.
В нашем случае нам необходимо разработать dll-библиотеку, которая будет предоставлять приложению три функции: чтение памяти, запись в память и получение общего количества памяти устройства. Естественно, dll – библиотеку мы также будем проектировать в среде Visual C++.
Запустите среду VC++ и создайте новый проект с названием XDSPInter. В качестве типа проекта выберите Win32 Dynamic-Link Library. Далее в качестве типа проекта выберите A Simple DLL (простая dll-библиотека). Среда VC++ создаст для Вас пустой проект с одной– единственной функцией DllMain().
Функция DllMain() вызывается при подключении и отключении dll процессом. DllMain() имеет возвращаемое значение BOOL APIENTRY (фактически, она возвращает значение типа BOOL) и три параметра —HANDLE hModule, DWORD ul_reason_for_call, LPVOID lpReserved.
Параметры:
• HANDLE hModule — дескриптор (хэндл) нашей dll;
• DWORD ul_reason_for_call — флаг, показывающий, почему была вызвана функция. Может принимать значения:
• DLL_PROCESS_ATTACH или DLL_THREAD_ATTACH — библиотека подключается к процессу;
• DLL_PROCESS_DETACH или DLL_THREAD_DETACH — библиотека отключается от процесса.
• LPVOID lpReserved – зарезервировано.
Функция DllMain() — единственная функция, которая обязательно должна присутствовать в библиотеке. Остальные функции и переменные добавляет программист в соответствии с решаемой задачей.
В нашем случае dll–библиотека будет экспортировать следующие функции: bool IsDriverPresent(void). Функция будет определять, присутствует ли в системе необходимый драйвер и попытаться подключиться к нему. Если это удастся — функция вернет true, в противном случае — false.
int ReadMem(char data, int len) — чтение данных из памяти устройства. Char* data — буфер для данных, int len — число 32-битных слов для чтения. Функция вернет число прочитанных слов.
int WriteMem(char *data, int len) — аналогична предыдущей; запись данных в память.
int GetMemSize(void) — получить объем доступной памяти устройства. Для того, чтобы функция стала экспортируемой, она должна быть скомпилирована со специальным объявлением типа:
extern "C" __declspec (dllexport)
Для того, чтобы при каждом объявлении функции не писать эту длинную малопонятную строку, определим ее, как директиву препроцессора:
#define EXPORT extern "C" __declspec (dllexport)
Теперь перед каждым объявлением функции просто следует писать слово EXPORT. Создадим заголовочный файл нашей dll-библиотеки, в котором перечислим все экспортируемые функции и директивы препроцессора:
#define EXPORT extern "C" __declspec (dllexport)
EXPORT int ReadMem(char *data, int len);
EXPORT int WriteMem(char *data, int len);
EXPORT int GetMemSize(void);
EXPORT bool IsDriverPresent(void);
Теперь рассмотрим текст исходного срр–файла библиотеки.
//В начале идут включения заголовочных файлов:
#include "stdafx.h" // Основной заголовочный файл MFC
#include "XDSPInter.h" //Наш заголовочный файл
//Определим IOCTL-код для нашего драйвера:
#define XDSPDRV_IOCTL_GETMEMSIZE 0x800
//Введем переменную, которая будет содержать HANDLE драйвера, возвращаемый
//вызовом API CreateFile.
HANDLE hDevice = INVALID_HANDLE_VALUE;
//Также введем строку со значением символической ссылки на наше устройство:
char *sLinkName = \\.\XDSPdrvDevice0;
//И зарезервируем переменную для хранения объема памяти карточки
UINT dwSize;
//Вспомогательная внутренняя функция OpenByName будет пытаться связаться с
//драйвером.
HANDLE OpenByName(void) {
// вызов API.
return CreateFile(sLinkName, GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, FILE_SHARE_READ, NULL, OPEN_EXISTING, 0, NULL);
//Функция возвращает NULL, если не удалось подключится к драйверу и хэндл
//на него в противном случае.
}
//Далее – функция DllMain:
BOOL APIENTRY DllMain(HANDLE hModule, DWORD ul_reason_for_call, LPVOID lpReserved) {
//Определяем, почему была вызвана функция:
switch (ul_reason_for_call) {
//Приложение подключает библиотеку. Ничего не делаем.
case DLL_PROCESS_ATTACH: {
break;
}
case DLL_THREAD_ATTACH: {
break;
}
//Приложение отключает библиотеку.
case DLL_THREAD_DETACH: {
//Закрыть хэндл драйвера
if (hDevice != INVALID_HANDLE_VALUE) CloseHandle(hDevice);
