Posted on 2006-01-03 10:08
任我行 阅读(1721)
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驱动开发
好啦,辛辛苦苦终于写完了程序,让我们编译运行吧!按下Ctrl+F5(嘿嘿,让我们先假设你习惯用VC来写程序),我等啊等……疑?怎么毫无动静的?再看看Output窗口,哇!有几百个错误啊!!不禁头大——这是怎么回事呢?
原来,WDM程序编译出来的并不是我们常见的.exe,而是.sys文件,在未经设置编译环境之前,是不能直接用VC来编译的(这就是为什么会有几百个错误了)。这种类型的文件你可以在WINNT\System32\Drivers里面找到很多。其实驱动程序也是一种PE文件,它同样由DOS MZ header开头,也有完整的DOS stub和PE header,同样拥有Import table和Export table——……那跟普通的PE文件有什么不一样呢?那么就让我们先来做个小剖析,加深对.sys文件的认识吧
首先祭出Delphi里附带的tdump.exe程序。让我们键入:
C:\WINNT\System32\Drivers>tdump ccport.sys -em -ee
参数-em是列出Import table,-ee是列出Export table。回车之后,屏幕列出一大堆东西:
C:\WINNT\SYSTEM32\DRIVERS>tdump ccport.sys -em -ee Turbo Dump Version 5.0.16.12 Copyright ? 1988, 2000 Inprise Corporation Display of File CCPORT.SYS
IMPORT: NTOSKRNL.EXE={hint:011Fh}.’memcpy’ IMPORT: NTOSKRNL.EXE={hint:003Dh}.’IoDeleteDevice’ IMPORT: NTOSKRNL.EXE={hint:0030h}.’IoAttachDeviceToDeviceStack’ IMPORT: NTOSKRNL.EXE={hint:008Eh}.’KeSetEvent’ IMPORT: NTOSKRNL.EXE={hint:0068h}.’IofCallDriver’ IMPORT: NTOSKRNL.EXE={hint:0095h}.’KeWaitForSingleObject’ IMPORT: NTOSKRNL.EXE={hint:0074h}.’KeInitializeEvent’ IMPORT: NTOSKRNL.EXE={hint:003Fh}.’IoDetachDevice’ IMPORT: NTOSKRNL.EXE={hint:00D3h}.’RtlFreeUnicodeString’ IMPORT: NTOSKRNL.EXE={hint:0077h}.’KeInitializeSpinLock’ IMPORT: NTOSKRNL.EXE={hint:0129h}.’strcpy’ IMPORT: NTOSKRNL.EXE={hint:0121h}.’memset’ IMPORT: NTOSKRNL.EXE={hint:003Ch}.’IoCreateUnprotectedSymbolicLink’ IMPORT: NTOSKRNL.EXE={hint:0038h}.’IoCreateDevice’ IMPORT: NTOSKRNL.EXE={hint:00C2h}.’RtlAnsiStringToUnicodeString’ IMPORT: NTOSKRNL.EXE={hint:0069h}.’IofCompleteRequest’ IMPORT: NTOSKRNL.EXE={hint:0124h}.’sprintf’ IMPORT: NTOSKRNL.EXE={hint:003Eh}.’IoDeleteSymbolicLink’ IMPORT: NTOSKRNL.EXE={hint:0042h}.’IoFreeIrp’ IMPORT: NTOSKRNL.EXE={hint:004Dh}.’IoInitializeIrp’ IMPORT: NTOSKRNL.EXE={hint:002Dh}.’IoAllocateIrp’ IMPORT: NTOSKRNL.EXE={hint:0027h}.’InterlockedExchange’ IMPORT: NTOSKRNL.EXE={hint:0025h}.’InterlockedCompareExchange’ IMPORT: NTOSKRNL.EXE={hint:0035h}.’IoCancelIrp’ IMPORT: NTOSKRNL.EXE={hint:012Ah}.’strlen’ IMPORT: NTOSKRNL.EXE={hint:0126h}.’strcat’ IMPORT: NTOSKRNL.EXE={hint:0114h}.’atoi’ IMPORT: NTOSKRNL.EXE={hint:0128h}.’strcmp’ IMPORT: NTOSKRNL.EXE={hint:0034h}.’IoBuildSynchronousFsdRequest’ IMPORT: NTOSKRNL.EXE={hint:00D5h}.’RtlInitAnsiString’ IMPORT: HAL.DLL={hint:0006h}.’KfAcquireSpinLock’ IMPORT: HAL.DLL={hint:0009h}.’KfReleaseSpinLock’
EXPORT ord:0001=’Vcomm_DriverControl’
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看到了吗?它主要调用了NTOSKRNL.EXE和HAL.DLL文件(实际上你会发现,几乎所有的WDM驱动程序都会调用NTOSKRNL.EXE文件,从它的名字你可以看出为什么了吧?),并且输出了一个函数“Vcomm_DriverControl”。这表明,其实.sys跟.exe文件一样,都是一种PE文件来的。不同的是,.sys文件Import的通常是NTOSKRNL.EXE,而.exe文件Import的通常是KERNEL32.DLL和USER32.DLL。
知道了这些有什么用呢?实际上,由于.sys通常不调用KERNEL32.DLL和USER32.DLL,所以你是不能在设备驱动程序里面调用任何C、C++和Win32函数的,而且也不能用C++关键字new和delete等(可以用malloc和free来代替),而必须使用大量的内核函数。另外,你应该也能看到她调用了像IoDeleteDevice、IoAttachDeviceToDeviceStack等等函数,这些你以前可能没有见过的函数都是些内核函数。为了读者的方便,下面我列出一些常见的驱动程序可用的内核函数:
Ex… 执行支持 Hal… 硬件抽象层(仅NT/Windows 2000) Io… I/O管理器(包括即插即用函数) Ke… 内核 Ks… 内核流IRP管理函数 Mm… 内存管理器 Ob… 对象管理器 Po… 电源管理 Ps… 进程结构 Rtl… 运行时库 Se… 安全引用监视 Zw… 其他函数
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最后让我们再来看看,写设备驱动程序时必须注意的一些问题:
1、内核宏
如果查看DDK头文件,会发现有几个内核函数是以宏的方式实现的。这种宏中有几个宏的定义是相当糟糕的。例如,我们看到RemoveHeadList的定义如下:
#define RemoveHeadList(ListHead) (ListHead)->Flink; {RemoveEntryList((ListHead)->Flink)}
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如果以以下方式调用RemoveHeadList,则将编译错误的代码:
if(SomethingInList) Entry = RemoveHeadList(list);
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使这个调用安全的唯一方法是使用花括号:
if(SomethingInList) { Entry = RemoveHeadList(list); }
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所以我们切勿为了贪图一时的方便,而使用不太规范的写法,最好是在所有的if、for和while等语句中使用花括号。
2、驱动程序函数名称
跟C/C++的main()函数一样,设备驱动程序也有一个必须存在,而且只能以DriverEntry()为名称的入口函数。然而,除此之外,我们可以使用任何名字来给其他函数命名——只要你自己记得就行了,当然,最好符合某些特定的规范啦,例如匈牙利命名法……
3、安装时的问题
·在Windows98中驱动程序可执行文件必须是8.3文件名。(别问我为什么,我也不知道,我只能建议你去问比尔该死)
·如果INF文件中含有非法节的详细资料,Windows将不使用这个INF文件。
本节罗罗嗦嗦讲了一大堆,跟实际的编程却并没有太大的关系,前传嘛!就是这样的啦!