驱动编程入门

驱动编程入门

驱动程序是计算机操作系统内的一段程序代码，它是用来控制硬件或某些软件的功能的。在系统中，驱动程序负责管理和控制所有的硬件组件，如输入设备、输出设备、网络适配器等。在开发领域中，对于驱动程序的需求是很大的。

准备工作

在进行驱动编程之前，您需要准备好以下几个方面：

1. 一个编程环境 - 在Windows操作系统上，您需要一个Microsoft Visual Studio编程环境（最好是2015或以上版本）。
2. 一个Windows驱动开发包（WDF） - WDF是一种为Windows设备驱动程序提供的开发框架，您可以在微软网站上下载到最新版本的WDF。
3. 基本的C语言 - 作为一位驱动程序员，您需要很好地理解和熟练掌握C语言，因为它是驱动编程中最常用的语言。

开始驱动编程

了解了这些准备工作后，您可以开始编写自己的驱动程序了。以下是一个简单的指南，来帮助您开始：

1.创建一个工程

打开Visual Studio，然后创建一个新的项目。选择“Windows驱动程序开发”下的“驱动程序”选项，并选择“KMDF驱动程序”。这将创建一个标准的驱动程序模板，该模板有通用的驱动程序结构，并包含Windows驱动程序开发包（WDF）所需的头文件和库文件。

2.实现驱动程序基本结构

每个驱动程序都应该有一定的结构，以确保涵盖了驱动编程的各个方面。以下是一个标准的驱动程序结构：

• 驱动程序入口点 - 在驱动程序中定义开端和结束点。
• 部件对象 - 驱动程序应该包括设备对象、I/O请求和I/O队列。
• 回调函数 - 这些函数在处理设备IO时被调用。
• 设备扩展 - 在驱动程序中，设备对象应该被扩展，以包括额外的信息和数据。

3.编写驱动程序代码

实现驱动程序的主要部分是编写代码块。以下是编写驱动程序代码的示例：

//引入驱动程序开发包头文件
#include <ntddk.h>

// 定义驱动程序入口点
NTSTATUS DriverEntry(IN PDRIVER_OBJECT DriverObject, IN PUNICODE_STRING RegistryPath)
{
    UNREFERENCED_PARAMETER(RegistryPath);
    NTSTATUS status;
    KdPrintEx(( DPFLTR_IHVDRIVER_ID, DPFLTR_INFO_LEVEL, "MyDriver: DriverEntry
" ));

    // 引用驱动程序对象以便它不会被自动卸载
    status = STATUS_SUCCESS;
    DriverObject->DriverUnload = MyDriverUnload;

    //向系统注册一个设备
    status = MyDeviceInitialize(DriverObject);

    return status;
}

// 调用此函数从驱动程序中卸载驱动程序
VOID MyDriverUnload(IN PDRIVER_OBJECT DriverObject)
{
    KdPrintEx(( DPFLTR_IHVDRIVER_ID, DPFLTR_INFO_LEVEL, "MyDriver: DriverUnload
"));
}

//实现设备对象初始化
NTSTATUS MyDeviceInitialize(IN PDRIVER_OBJECT DriverObject)
{
    NTSTATUS status;
    UNICODE_STRING devName;
    UNICODE_STRING linkName;
    PDEVICE_OBJECT devObj;

    RtlInitUnicodeString(&devName, L"\Device\MY_DRIVER");

    status = IoCreateDevice(
                   DriverObject,
                   0,
                   &devName,
                   FILE_DEVICE_UNKNOWN,
                   0,
                   TRUE,
                   &devObj);
    if(!NT_SUCCESS(status))
    {
        KdPrintEx((DPFLTR_IHVAUDIO_ID, DPFLTR_ERROR_LEVEL, "Error in IoCreateDevice [] 
"));

        // 尝试删除设备对象.
        IoDeleteDevice(devObj);
        return status;
    }

    //将设备对象名注册到系统中
    RtlInitUnicodeString(&linkName, L"\DosDevices\MY_DRIVER");
    status = IoCreateSymbolicLink(&linkName, &devName);
    if (!NT_SUCCESS(status))
    {
        KdPrintEx((DPFLTR_IHVDRIVER_ID, DPFLTR_INFO_LEVEL, "Error in IoCreateSymbolicLink [] 
"));

        //删除之前的设备对象.
        IoDeleteDevice(devObj);
        return status;
    }

    return STATUS_SUCCESS;
}

4.构建和安装驱动程序

完成代码编写后，您需要编译并构建您的驱动程序。要实现这一点，请使用Visual Studio的生成菜单中的选项，并将生成输出保存到驱动程序的目录下。

然后，使用Windows命令提示符运行Visual Studio，以打开管理员权限。在命令提示符下，输入以下命令：

sc create MY_DRIVER binPath=c:driverMyDriver.sys type=kernel start=boot error=ignore

将“c:driverMyDriver.sys”替换为您的驱动程序路径。此命令将在系统中创建一个服务，该服务将与您的驱动程序相关联，并将使其在启动时开始。

总结

驱动程序编程虽然可能看起来很困难，但实际上，易于学习，能够帮助开发人员优化系统性能。通过阅读本指南，您应该能够开始使用驱动编程，并具备一个好的出发点，以探索更多有关驱动程序开发的知识。

驱动编程入门：打开硬件的大门 开头： 驱动程序是操作系统与硬件之间的桥梁，它能够帮助操作系统访问和控制硬件设备。驱动编程作为一项重要的技术，为软件开发者提供了与硬件交互的能力。本文将为您介绍驱动编程入门的基础知识和要点。 1. 什么是驱动程序？ 驱动程序（Driver）是指软件程序，它允许操作系统或应用程序与硬件设备进行通信和控制。具体而言，驱动程序提供了一组抽象接口，使得操作系统可以访问硬件设备的功能，例如读写数据、发送命令等。可以把驱动程序看作是硬件与操作系统之间的翻译器。 2. 驱动编程的基本原理 在驱动编程中，我们主要关注如何与硬件设备进行交互。首先，我们需要了解硬件设备的结构和工作原理。然后，根据硬件设备的规格和接口文档，编写与硬件交互的代码。最后，将编写好的驱动程序加载到操作系统中，通过操作系统提供的API进行调用与控制。 3. 驱动编程的基本流程 （1）了解硬件设备：首先，我们需要了解要编写驱动程序的硬件设备的型号、参数和工作模式。 （2）编写驱动代码：根据硬件设备的接口规范和操作系统提供的API，编写与硬件设备交互的代码。 （3）编译和调试：将编写好的驱动代码编译成目标文件，并进行调试和测试。 （4）加载驱动程序：将编译好的驱动程序加载到操作系统中，以便操作系统能够调用该驱动程序。 （5）应用程序使用驱动程序：通过操作系统提供的API，应用程序可以调用驱动程序来访问和控制硬件设备。 4. 驱动编程语言及工具 驱动编程可以使用多种编程语言来实现，如C、C++等。其中，C语言是最常用的驱动编程语言，因为它具有高效的性能和灵活的编程特性。此外，驱动编程也需要使用到特定的开发工具，如编译器、调试器和性能分析工具等。 5. 驱动编程开发环境的准备 在进行驱动编程之前，我们需要准备好相关的开发环境。首先，需要选择一个适合的操作系统来作为驱动程序的开发平台。其次，需要下载和安装操作系统提供的驱动开发工具包（DDK）。最后，还需准备一台可供开发和测试的硬件设备。 6. 根据实际需求选择合适的驱动类型 根据实际的需求，我们可以选择不同类型的驱动进行开发，如字符设备驱动、块设备驱动、网络设备驱动等。不同类型的驱动有着不同的工作原理和应用场景，开发者需要根据实际情况选择合适的驱动类型。 总结： 驱动编程作为连接操作系统和硬件设备的桥梁，为软件开发者提供了与硬件交互的能力。本文简要介绍了驱动编程的基本概念、原理和流程，并提及了驱动编程语言及工具、开发环境的准备，以及选择合适的驱动类型。通过学习驱动编程，我们可以进一步理解计算机系统的工作原理，提高软件开发的技能水平。