windows设备驱动程序开发,windows驱动开发技术详解 pdf

http://www.itjxue.com  2023-01-17 11:06  来源:未知  点击次数: 

如何在 Windows CE 5.0 中开发和测试设备驱动程序

本文介绍如何开发和测试 Windows CE 5.0 设备驱动程序。本文循序渐进地介绍如何创建流驱动程序,如何创建自定义 Windows CE Test Kit

(CETK) 测试,以及如何编写应用程序来测试驱动程序。这要花费大约 60 分钟来完成。

本页内容

第一部分:建立设备驱动程序

第二部分:测试流驱动程序测试代码

第三部分:检验驱动程序

第四部分:使用

Windows CE Test Kit

第五部分:创建自定义

CETK 测试

第六部分:确定谁拥有流驱动程序

小结

第一部分:建立设备驱动程序

在本练习中,您将使用 Platform Builder 来添加作为设备驱动程序的项目。

在 开始编写驱动程序之前,您应该了解设备驱动程序的用途。驱动程序将基础硬件从操作系统中抽象出来,使之更好地面对应用程序开发人员。应用程序开发人员无需

知道显示硬件或串行硬件的详细信息 — 例如,串行设备是用 Universal Asynchronous Receiver/Transmitter (UART)

实现的还是用 field-programmable gate array (FPGA)

实现的。在大多数情况下,应用程序开发人员根本不需要知道硬件是如何实现的。

Microsoft Windows 为开发人员公开了调用硬件的应用程序编程接口

(API),他们不需要知道物理硬件的情况。例如,为了向串行端口写入数据,应用程序开发人员只需调用 COMx 上的 CreateFile( )(其中 x

表示您要打开的串行端口编号,例如 COM1 代表串行端口 1),再调用 WriteFile( ) 以将一些字节数据写入串行端口,然后调用

CloseHandle( ) 以关闭串行端口。不管基础串行硬件是什么(也不管您运行的是哪个 Windows 操作系统),API 都会以同样的顺序执行。

相同的情况也适用于其他 API:如果您希望在显示表面画一条线,那么您只需调用 PolyLine( )、MoveToEx( ) 或 LineTo(

)。作为应用程序开发人员,大多数情况下您都不需要知道显示硬件的情况。此处调用的 API 将返回显示表面的维数、颜色深度等等。

好 消息是开发人员可以调用一个一致的、众所周知的 API 集。这些 API

将他们的应用程序从基础硬件中抽象出来。这至关重要,因为应用程序开发人员无法知道应用程序是运行在便携式计算机上,还是运行在 Tablet PC

上,抑或运行在桌面计算机上。无论电脑以 1024×768 还是 1600×1200

的分辨率运行,应用程序开发人员都可以在运行时查询屏幕分辨率和颜色深度,因此不需要构建只在特定硬件上运行的应用程序。

驱动程序只是一 个动态链接库(DLL)。将 DLL 加载到父进程地址空间;然后父进程就可以调用从该 DLL 公开的任何接口。通常,父进程通过调用

LoadLibrary( ) 或 LoadDriver( ) 来加载驱动程序。LoadDriver 不仅将 DLL 加载到父进程地址空间中,而且还要确保 DLL

没有“paged out”。

调用进程如何知道从您的 DLL 或驱动程序公开了哪些 API 或函数呢?父进程调用 GetProcAddress( ),后者可以获取函数名称和所加载的

DLL 的 hInstance。如果函数存在,调用返回该函数指针;如果没有从 DLL 公开该函数,则返回 NULL。

流驱动程序也公开了一个众所周知的函数集。对于流驱动程序,您会希望能够将字节流写入设备中,或者从设备中读取字节流。因此,在前面使用的串行端口示例中,您可能希望从您的驱动程序公开如下函数集:Open、Close、Read

Write。流驱动程序还公开一些其他函数:PowerUp、PowerDown、IOControl、Init

和 DeInit。

您可以将现有的操作系统映像用于模拟器平台(Basic Lab MyPlatform 平台最理想)。然后,您就可以将

DLL/驱动程序项目添加到该平台了。

在构建并下载了该平台之后(这表明操作系统启动并运行良好),您需要创建您的主干驱动程序。您可以使用 File 菜单上的 Platform

Builder New Project or File 命令创建一个 Microsoft Windows CE DLL。创建用于公开函数或资源的

DLL 与创建用作驱动程序的 DLL 之间没有什么不同;唯一的不同之处在于 DLL 公开哪些函数,以及如何在平台上注册或使用 DLL。

此 外,一种创建国际化应用程序的方法是,首先创建包含一组核心语言字符串、对话框和资源的基本应用程序,然后创建许多外部

DLL,其中每个都包含针对特定区域设置的对话框、字符串和资源。然后,应用程序就可以在运行时加载相应的语言资源。只需要添加 DLL

文件,您就可以将语言添加到应用程序中。在 Developing International

Software 一书中描述了与此相关的主题以及其他一些有趣的主题,可以在 Microsoft Press 网站上获得此书。

添加一个作为设备驱动程序的项目

用 Platform Builder 打开现有的 MyPlatform 工作区。

在 File 菜单上,单击 New Project or File。

选择 WCE Dynamic-Link Library,给它一个合适的名称(例如,StreamDrv),然后单击

OK,如下图所示。

在下图所显示的页面中多少填写一些您需要的信息,然后单击 Next。

单击 A simple Windows CE DLL project,如下图所示。

单击 Finish 完成此向导。

此时,DLL 只包含一个空的 DllMain

函数。您可以公开一些应用程序要调用的函数,并公开一些资源(可能使之成为识别语言/文化的应用程序的一部分),或者使之成为一个设备驱动程序。在本文中,您将使用

Windows CE Stream Driver Wizard 创建您的主干流驱动程序。

在 Windows CE 中,打开流驱动程序就像打开文件一样,只需根据唯一的三字母前缀(例如,COM)。

为您的驱动程序选择一个唯一的三字母标识符。在 Location

框中输入您之前创建的流驱动程序的完整路径。或者使用“browse”按钮定位到 Platform Builder 安装中的 PBWorkspaces

目录,找到您前面创建的平台,然后找到流驱动程序的名称(在前面的示例中,此路径为 PBWorkspaces\TuxPlat\StreamDrv)。

在 Driver Filename 框中输入驱动程序的名称。如下图所示,使用与您前面使用名称 (StreamDrv)

相同的名称,以确保改写在 Platform Builder 中创建的原始文件。

按 Go,将生成流驱动程序源代码。

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第二部分:测试流驱动程序测试代码

现在您已经编写了用于 Windows CE 的自定义流驱动程序的基本代码。此时,驱动程序还没有与任何硬件连接。

在 编写完驱动程序之后,您需要为开发人员提供一种测试它的方法。Windows CE 附带了 Windows CE Test Kit

(CETK),它提供了用于各种驱动程序类型的驱动程序测试,包含网络连接、蓝牙、串行端口以及显示。您编写的驱动程序是一种自定义的流驱动程序,它没有

公开与现有的驱动程序测试一样的功能,因此您需要为该驱动程序编写一个自定义测试。虽然您完全可以编写一个应用程序来演练驱动程序,但提供一个 CETK

模块或许更好些,在开发期间可以使用此模块,并且还可以将此模块提供给客户,供他们在装配硬件上测试驱动程序。

在这一部分的练习中,您将执行以下过程:

创建主干 Tux 模块

将自定义驱动程序的测试代码添加到 Tux DLL 中

重新构建操作系统

设置断点

创建主干 Tux 模块

在 Platform Builder 中,在 File 菜单上单击 New Project or File。

选择 WCE TUX Dynamic-Link Library,键入 TuxTest 作为项目名称,输入一个位置,单击

Workspace Project,然后单击 OK,如下图所示。(实际上,您可以选择任意一个项目类型;对于本文,单击

Workspace Project)。

在下图显示的页面中多少填写一些您需要的信息,然后单击 Next。

阅读下图所显示的屏幕上的信息,然后单击 Next。

在最后一页上,您可以选择选取 Release Type 下的

CETK,如下图所示。该选项关闭了某些二进制的优化,以提高调试工作效率。单击 Finish。

单击 View | File View,然后展开 Projects 树显示 tux

源代码,如下图所示。

前图中需要注意的重要文件是:

ft.h — 该文件包含 tux DLL 所用的函数表。

test.cpp — 该文件包含从该函数表中调用的测试过程。

TuxStreamTest.cpp — 该文件包含 DLLMain 和 ShellProc,后者是从 Tux.exe

调用的。

将自定义驱动程序测试代码添加到 Tux DLL 中

打开源代码 Test.cpp。

使用 CodeClip 来获得 Tux_Custom_Test | TuxCode 源代码。

用 CodeClip 中的代码替代函数 TestProc 中的内容。

您会注意到,Test.cpp 中的代码加载了一个名为 Demo.dll 的驱动程序。对于本文,您创建了一个名为 StreamDrv

的驱动程序。您需要修改源代码以加载您的 StreamDrv.dll 驱动程序。

找到 Test.cpp 中调用 LoadLibrary 的源代码的位置,然后将要从 Demo.dll

中加载的驱动程序的名称修改为 StreamDrv.dll。

在 Platform Builder 文件视图中,右键单击 TuxTest 项目,然后单击 Build Current

Project。

您还需要从该目录中添加 Windows CE Test Kit 组件。

在 Device Drivers 下,找到该目录中 Windows CE Test Kit 组件的位置,然后选择

Add the Windows CE Test Kit,将该组件添加到您的平台中。

注 将该组件添加到您的平台上并没有将任何文件添加到最后的操作系统映像中;它将 Clientside 文件添加到 build release

文件夹中。您可以从 Platform Builder 下载 Clientside 应用程序,并在目标设备上运行该应用程序。

现在您需要重新构建您的操作系统,以便合并这些变更。

重新构建操作系统

在 Platform Builder 中,选择 Build OS | Sysgen。

构建过程将会花大约 5 分钟完成。

当加载驱动程序时,在流驱动程序的入口点设置一个断点来观察非常有用。

设置断点

单击 File View,打开 StreamDrv 项目,然后打开 Source files。

找到并打开 StreamDrv.cpp。

找到 DllMain,然后找到并单击 switch 语句。

按 F9 设置断点。

单击 Target | Attach,将操作系统下载到模拟环境中。

您会看到以下调试输出,断点将启用。注意,在加载操作系统的用户接口 (UI) 之前,这早就发生了。

4294780036 PID:23f767b6 TID:23f767e6 0x83fa6800: Loading module

streamdrv.dll at address 0x01ED0000-0x01ED5000

Loaded symbols for

'C:\WINCE500\PBWORKSPACES\DRVDEMO\RELDIR\EMULATOR_X86_DEBUG\STREAMDRV.DLL'

单击 switch 语句,然后按 F9 禁用断点。

按 F5,允许操作系统继续加载。

现在,您已经构建了一个 Windows CE 5.0

操作系统,它包含一个自定义流驱动程序,并且您已经在操作系统引导顺序的过程中看到了驱动程序加载。

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第三部分:检验驱动程序

在这一部分的练习中,您将执行以下过程:

使用命令行工具查看从驱动程序公开的函数

使用远程系统信息 (Remote System Information) 工具检验驱动程序

确定驱动程序已加载

检验您所创建的设备驱动程序的第一种方法是查看从该驱动程序公开的函数。Windows CE 附带了一个名为 Dumpbin

的命令行工具,可以用于检验导入应用程序或模块的内容,或者从 DLL(或驱动程序)导出的内容。

使用命令行工具查看从驱动程序公开的函数

在 Platform Builder 中,单击 Build OS | Open Release

Directory。该操作为当前的工作区打开 build release 文件夹中的 Command Prompt 窗口。

键入 dumpbin exports StreamDrv.dll

下图显示输出。您可以看到,所有需要的流驱动程序函数都是从驱动程序公开的;函数是从 DLL 公开的(通过该项目的 .def 文件)。

键入 Exit 关闭 Command Prompt 窗口

StreamDrv.def 文件的内容如下所示。

LIBRARY DemoDriver

EXPORTS

DEM_Init

DEM_Deinit

DEM_Open

DEM_Close

DEM_IOControl

DEM_PowerUp

DEM_PowerDown

DEM_Read

DEM_Write

DEM_Seek

CustomFunction

CustomFunctionEx

您可以检验驱动程序的第二种方法是通过远程系统信息工具。

通过远程系统信息工具检验驱动程序

在 Platform Builder 中,单击 Tools | Remote System

Information。

选择 Windows CE Default Platform | Default Device,然后单击

OK,如下图所示。

此过程将远程系统信息应用程序连接到 Platform Builder 正在使用的当前活动平台上。下图显示了结果。

您也可以使用加载模块列表来确定已加载了您的驱动程序。

确定驱动程序已加载

在 Platform Builder 中,使用 Target Control 窗口 (gi mod) 或 View |

Debug Windows | Modules and Symbols。

下图显示了此过程的结果。

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第四部分:使用 Windows CE Test Kit

Windows CE Test Kit 包含设备端组件和桌面组件。设备端组件叫做 Clientside.exe,通过从目录中添加 CETK

组件,您可以将设备端组件添加到您的工作区中。注意,将 Clientside.exe

应用程序添加到工作区中并没有将任何文件添加到最终操作系统映像中,但它却将应用程序复制到 build release 文件夹中。

在桌面计算机上运行 CETK 之前,您需要启动设备上的 Clientside.exe 应用程序。没有链接工具(比如远程工具)的原因在于,CETK

也将运行在装配(零售)设备(比如 Pocket PC)上。

在这一部分的练习中,您将执行以下过程:

检验 Windows CE Test Kit 用户接口

运行一个标准测试

检验 Windows CE Test Kit 用户接口

在 Platform Builder 中,在 Tools 菜单上单击 Windows CE Test

Kit。

这 一步启动 Windows CE Test Kit 应用程序,如下图所示。注意,这不是一个标准的远程工具。Windows CE

附带的大多数远程工具都使用 Kernel Independent Transport Layer

(KITL),一种将工具从基础通信硬件中抽象出来的传输,以便这些工具可以运行在以太网、串行端口、1394、USB 或者其他传输上。

虽然对于 Windows CE 5.0,Windows CE Test Kit 通常通过套接字连接,但是也已经更新了工具来支持 KITL。

在 Windows CE Test Kit 中,单击 Connection | Start

Client。

这一步显示 Device Connection 对话框,其中您可以选择是通过套接字连接还是通过 KITL 连接。

确保清除了 Use Windows Sockets for the client/server communication

复选框,如下图所示。

单击 Connect。

在远程工具 (KITL) 的标准用户界面中,选择 Windows CE Default Platform | Default

Device,然后单击 OK,如下图所示。

该过程在目标设备上启动 Clientside.exe,并连接到目标设备上。在完成连接之后,CETK 枚举目标平台上支持的设备,并禁用 CETK

中不支持的设备。

在 CETK 连接到目标设备并枚举设备之后,UI 如下图所示。注意,禁用了某些硬件类别,比如 Bluetooth、IR

Port 和 Modem。

将自定义测试添加到 CETK 中之前,您可以运行一个标准测试,以查看测试工作如何进行。

运行标准测试

在 CETK 中,展开 Windows CE (x86)。

找到并展开 Serial Port。

右键单击 Serial Port Driver Test,然后单击 Quick Start。

这一步只运行了这一个测试,还没有运行所选的其他测试。UI 指示测试正在进行,如下图所示。

CETK 提供测试过程和测试输出的更新。您也可以在 Platform Builder 中检验调试输出,以便查看测试过程,如下例所示。

405910 PID:83d4ee4a TID:83ea5a8a *** Test Name: Set event mask and wait for

thread to close comm port handle

405920 PID:83d4ee4a TID:83ea5a8a *** Test ID: 1007

405920 PID:83d4ee4a TID:83ea5a8a *** Library Path: \serdrvbvt.dll

405920 PID:83d4ee4a TID:83ea5a8a *** Command Line:

405920 PID:83d4ee4a TID:83ea5a8a *** Result: Passed

405920 PID:83d4ee4a TID:83ea5a8a *** Random Seed: 15595

405930 PID:83d4ee4a TID:83ea5a8a *** Thread Count: 1

405930 PID:83d4ee4a TID:83ea5a8a *** Execution Time: 0:00:05.110

405930 PID:83d4ee4a TID:83ea5a8a ***

^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

如果 CETK UI

指示模拟器上的串行端口测试已经失败(如下图所示),那么失败可能不是由于每个测试的完全失败而导致的。它可能表明,全部测试套件只有一部分已经失败,并且这部分实际上也是期望的行为。

右键单击 Serial Port Driver Test [Failed],然后单击 View

Results。

出现如下图所示的窗口。

查看上图所示的结果,您可以看到,已经运行了 10 个单独的测试。除了 Set and verify receive timeout

以外,所有这些测试都已经通过。

要获得更多信息,您可以单击个别测试。

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第五部分:创建自定义 CETK 测试

通过使用 Platform Builder User-Defined Test Wizard,您可以创建一个自定义 CETK

测试。该测试将验证自定义流驱动程序(您也已经将其添加到平台中)的导出函数。

在这一部分的练习中,您将执行以下过程:

列出 CETK 中的自定义流驱动程序测试

运行自定义流驱动程序测试

列出 CETK 中的自定义流驱动程序测试

在 CETK 中,单击 Tests | User Defined。

这一步启动 User-Defined Test Wizard。该向导的第一页只是一些信息。

单击 Next,如下图所示。

单击 Add a New Test,然后单击 Next,如下图所示。

输入下列信息,然后单击 Next:

· 在 Name of Test 框中键入 Custom Stream Driver Test

· 在 Tux Module (DLL) 框中,定位到

C:\Wince500\PBWorkspaces\MyPlatform\RelDir\Emulator_x86_Debug 目录,然后选择

test.dll 或 TuxTest.dll(这依赖于您在 Platform Builder 中所使用的 Tux

测试的名称)。

· 在 Command Line 框中,保留当前测试的默认设置。

· 在 Processor 框中键入 x86

下图显示信息如何出现在当前的向导页中。

单击 Copy the files to the directory for user-defined tests,然后单击

Next,如下图所示。

您需要将自定义驱动程序测试(您的 DLL)复制到用户定义的测试文件夹中。如果您要删除现有的工作区,那么自定义驱动程序测试仍然保持完好。

单击 Next,如下图所示。

单击 Finish,如下图所示。

CETK 应用程序不会用新的测试进行自动刷新。您需要重新同步桌面应用程序,以查看新添加的测试。

右键单击 Windows CE (x86),然后单击 Redetect Peripherals。

该过程添加了一个名为 User Tests 的新驱动程序类别。您只添加了一个测试,因此,当您展开这个项目时,您只能看到 Custom

Stream Driver Test。

注 已经将自定义流驱动程序测试的 DLL 复制到下列位置: C:\Program Files\Windows CE Platform

Builder\5.00\CEPB\wcetk\user\x86.

运行自定义流驱动程序测试

在可用的测试列表中展开 User Tests。

右键单击 Custom Stream Driver Test,然后单击 Quick Start。

如何开发Windows NT设备驱动程序

一、开发工具

1,虚拟机和操作系统

本人使用的win10操作系统,并安装了“VMware Station11”,在虚拟机中暂时只安装了一个“win7 x64”操作系统,后续将安装一个win10虚拟机系统。一般情况下,我都是在虚拟机操作进行驱动的安装和调试,这样可以防止将本机的操作系统弄乱。

后续将尝试“通过本机winDbg来调试虚拟机中的驱动”。这是一个比较高级的调试方法,点击打开链接。

2,开发工具

本人主要使用“WDK7600”(点击打开链接)和"VS2015+wdk10"(点击打开链接)。我把前者安装在“win7 X64”虚拟机中安装,把后者安装在本机和实验室电脑上。由于我使用的教材《Windows驱动开发详解》和学习博客都是用wdk7这个版本开发,为了环境一致,故选择了在虚拟机上试验这些教材上的示例代码。

关于wdk7,参考博客:点击打开链接。

关于“VS2015+wdk10”,需要在win10系统下,先安装VS2015,再安装wdk10,此外还要安装VS2015的update。(winDbg集成到了wdk10下,路径:C:\Program Files (x86)\Windows Kits\10\Debuggers\x64)。

注意事项:

1)VS2015默认安装,是不安装c++和sdk的,需要选择自定义安装;

2)如果已经默认安装了,这个时候再安装wdk10,会给出警告;

3)此时,可以选择先用VS2015新建一个c++项目,然后会提示你安装c++部分的模块;

4)安装好后,就可以正常安装wdk10了,如果wdk10安装好后,还有编译问题,也需要先去VS下看看是否却c++相关模块,并按上述3安装完整。

另一个需要注意的是,编译报“Inf2Cat error -2: "Inf2Cat, signability test failed. "Double click to see the tool output”,

参考博客:点击打开链接

是因为inf文件的“DriverVer”的时间不对,VS2015默认的“Inf2cat”中的时间为UTF,需要在工程属性-》“inf2cat”选择中,将local时间打开。

3,调试工具

1)debugview

在驱动程序中,调用KdPrint函数(类似C语言中printf),然后通过debugview查看打印信息。这是最常用的一种调试方法。

需要注意的是:首先要在“capture”菜单中勾选“kernel”相关的选项,表示抓取内核的信息。然后,需要使用“管理员身份”运行该软件。Debugview在win10下经常报错:

需要到“C:\Windows\System32\drivers”中找到“dbgv.sys”,删除它,再使用“管理员身份”运行该软件。

2)

4,调试手段

1)驱动安装阶段,可以到“C:\Windows\System32\drivers”目录下看相应的“sys”文件是否到位。

2)cmd-regedit打开注册表,再在“编辑”菜单下“查找”对应的设备信息。

3)使用KdPrint函数打印log和DebugView软件抓取log(最常用的手段);

4)在驱动代码中写log文件(理论上可行,待探索);

5)存储dump信息。所谓dump信息,就是在系统奔溃之前,操作系统会将当前的调用堆栈记录成一个dump文件。(详细设置系统转存dump信息,可以参考《Windows驱动开发技术详解》最后一章,或博客:点击打开链接)。设置好dump文件后,遇到蓝屏,再将dump文件放到WinDbg中查看,这也是一个中常用的调试手段。

6)IRPTrace,这个软件可以跟踪IRP,但是win7及后续版本都不可用,可以尝试自己写程序跟踪。

7)PCITree,查看设备挂载;

8)WinObject,查看驱动中的各种对象信息。

9)WinDbg调试虚拟机,这是一个高级应用。配合VS2015可以查看“内存”、“调用堆栈”、“线程”和“反汇编”。

注:在驱动的开发过程,需要逐渐掌握各种工具和调试手段。

二、开发框架

从我最近的浏览的资料来看,Windows驱动程序大致有三种类型:NT驱动、WDM驱动和WDF驱动。其中,NT驱动是非即插即用(Plug-in-and-Play,PNP)式的,它是一项系统服务,目前的设备类驱动大都不是这种类型,不是我的关注点,后面将不展开介绍。WDM驱动和WDF驱动都是即插即用的驱动,后者是前者的升级版。

1,WDM框架

WDM是早前的Windows驱动开发框架,虽然现在微软推荐用WDF,但是,学习WDM一是能够更对地了解操作系统的内部机制(WDF是对WDM更高层次的封装),二是《Windows驱动开发技术详解》以及网上的很多博文都是用的WDM,从学习角度出发也需要掌握一定的WDM知识。

WDM框架的基本知识,可以参考博文:点击打开链接。后续我也用单独的博文来讲解这方面的内容,主要包括:

1)驱动对象与设备对象(DriverObject vs Device Object);

2)物理设备对象(PDO)和功能设备对象(FDO);

3)驱动的层次结构:水平层次(eg:FDO之间)和垂直层次(FDO到PDO);

4)入口函数(DriverEntry);

5)设备扩展(DRIVER_EXTENSION);

6)重要的例程(routine):AddDevice

7)IRP机制(I/O Request Package):MajorFunction(MJ))和MinorFunction(MN);

2,WDF框架

对于WDF框架,可以参考《Window7设备驱动开发》这本书。WDF框架可以分为KMDF(Kernel Model Driver Frame)和UMDF(User Model Driver Frame),其驱动模型如下:

1)WDF对象(属性、方法和事件);

2)即插即用和电源管理的集成;

3)集成的I/O排队和取消(queue);

4)I/O模型。在Windows中,IRP的功能不仅仅是向驱动程序提供传统的I/O请求(读、写、创建等)。它是操作系统和驱动程序、驱动程序和驱动程序之间一种基于数据包的通信机制。

3,一个典型的KMDF驱动程序

通过VS2015新建一个项目,选择“KMDF”,它会产生如下文件:

1)public.h中定义GUID和CTL_CODE,并提供给应用程序使用;

2)trace.h定义的调试宏和函数,暂不关注;

3)driver.h和driver.c定义了主要的框架代码。包括:入口函数(DriverEntry)、加载设备的例程(KMDFDriver1EvtDeviceAdd)和清理上下文区的函数。该文件都是框架性的代码,在驱动开发的过程中,可以选择一个框架,选定框架后,一般不在该文件中添加功能,而是放到“device.c”和“queue.c”。

4)device.h和device.c,主要处理设备相关的功能,与设备交互的实现放在该文件中。主要包括设备初始化和资源释放;

5)queue.h和queue.c,主要处理IRP,包括KMDFDriver1EvtIoDeviceControl;

Windows设备驱动程序WDF开发的本书内容

本书主要讨论KMDF,KMDF是WDM的继续,可以把WDM驱动程序转换为KMDF驱动程序。还对UMDF设备驱动程序作了编程入门介绍。

过去,我研究过如何用DriverStudio开发工具开发Windows下的WDM设备驱动程序,承蒙电子工业出版社的厚爱,出版了《Windows 2000/XP WDM设备驱动程序开发》一书。

WDF的简单化编程,导致DriverStudio退出了Windows设备驱动程序的开发,将DriverStudio定格在3.2版本。

从形式上看,KMDF的对象和DriverStudio的类,具有相似的地方。本书的内容安排和《Windows 2000/XP WDM设备驱动程序开发》的基本一致,具体安排如下:

章 名 主 要 内 容

第1章 Windows 2000和WDM驱动程序 KMDF是WDM的继续,KMDF构建在WDM之上。对于一些Windows驱动程序的基本概念,初学者仍需要了解,如Windows 2000中的组件、驱动程序种类,以及WDM驱动程序特点等

第2章 KMDF驱动程序框架 KMDF驱动程序框架由对象和事件回调例程构成。KMDF框架中所有的事物都由对象来表示,各种事件处理都由事件回调例程来完成。学习KMDF编程,主要是学习KMDF的各种对象、对象函数和事件回调例程的编程

第3章 基本对象 KMDF提供了许多对象,本章只介绍一些基本的对象,如WDFREQUEST对象、WDFQUEUE对象等,还介绍了数据同步访问、字符串操作和QueueSample实例

第4章 KMDF驱动程序编程入门 介绍Windows Vista下的KMDF驱动程序编程入门,包括KMDF驱动程序编程环境的建立,KMDF的创建、生成及安装过程,以及Win32 Console和MFC两种应用程序的编程

第5章 KMDF驱动程序和应用程序之间的通信 介绍应用程序与KMDF之间的通信,包括应用程序对KMDF的通信,以及KMDF对应用程序的通信

第6章 即插即用例程 主要介绍PnP组件、即插即用例程的加载和卸载顺序及PnpPowerSample实例等

第7章 电源管理 主要介绍系统电源状态与设备电源状态、电源管理控制标志位、设备的唤醒特征和空闲检测、电源管理编程及IdleSample实例等

第8章 KMDF过滤器驱动程序 描述如何写一个过滤器驱动程序,该驱动程序可位于功能驱动程序的上面或下面,它通过过滤流经它的IRP来修改设备的行为

第9章 USB设备开发 主要介绍USB设备的配置/接口/端点、USB数据的传输方式、USB描述符、USB编程对象、USB编程(如激活配置与中止配置、同步操作、异步操作)及USBSample实例等

第10章 PCI设备驱动程序开发 本章就硬件访问、中断处理和DMA传输3个方面展开讨论,并以CY7C09449芯片为例,给出一个经过测试的PCI设备驱动程序实例——PCISample实例。另外,还给出了一个不依靠硬件设备的DMASample实例

第11章 UMDF驱动程序编程入门 介绍UMDF驱动程序编程入门,包括UMDF驱动程序的创建、生成及安装,以及一个简单的实例编程

第12章 WinDbg使用介绍 WinDbg是微软提供的一个功能非常强大的调试软件,可以在源代码级别调试Windows下的WDF驱动程序。本章主要介绍用WinDbg调试KMDF和UMDF

微软推荐的WDF书籍是《Developing Drivers with the Microsoft Windows Driver Foundation》,作者是Penny Orwick和Guy Smith。

微软提供的学习WDF的中文网站地址是:www. microsoft. com/china/whdc。

开发工具

微软提供的WDF驱动程序开发工具包WDK的最新版本是WDK 1.7,可以从其网站下载。

本书实现WDF驱动程序及应用程序实例所用的工具是:Visual C++ 6.0和WDK 1.7。

本书配套光盘

本书配套光盘中含有书中所有实例的驱动程序和应用程序的全部源代码,以及生成的驱动程序和可执行的应用程序。除USBSample和PCISample实例因需要硬件设备的支持,读者无法运行外,其他11个实例均可在Windows XP和Vista下运行。

本书特点

编程入门:详细的步骤介绍,初学者的良师益友。

应用实例:对程序作了必要的注释,了解驱动程序编程的捷径。

简单实用:KMDF的编程非常简单,Winows硬件开发工程师必须掌握。

理解深刻:笔者精通Winows设备驱动程序开发和硬件开发,所有实例均为自己创造,每个实例都有其独特意义,笔者用实例诠释自己对KMDF的理解和认识。

微软推荐的WDF书籍是“理论派”,以讲解理论为主,讲得非常详细和全面;本书是“实战派”,全书以实例为主,用实例带你快速入门。

善于学习,勤于思考,勇于实践。用这句话与投身硬件开发的青年学子共勉。

希望这本书能对您现在或将来的工作有所帮助。

本书得以顺利出版,要特别感谢周利莉的一贯支持;感谢何海洋和赵庆花的支持;感谢陈建波和何亚垒的支持;感谢朱沭红编辑和电子工业出版社。

由于作者的理论水平有限,书中难免出现差错和遗漏,敬请广大计算机应用开发人员批评指正,

十年时间,跟踪Windows设备驱动程序的开发,驱动程序VxD-WDM-KMDF,工具VtoolsD-DDK、DriverWorks-WDK,但愿WDF长久。别了WDM,别了DriverStudio。

缺月挂疏桐,漏断人初静。谁见幽人独往来,缥缈孤鸿影。……

武安河

2009年元旦

(责任编辑:IT教学网)

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