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Windows驱动程序概述

• 分类: Windows 驱动 • 标签: 驱动概述

Windows驱动概述

Windows驱动程序分为两种:

  • 不支持即插即用功能的NT驱动(包含NTDDK.h头文件)
  • 支持即插即用功能的WDM驱动(包含WDM.h头文件)

在Windows驱动程序开发中，所有程序的函数和变量要被指明加载到分页内存还是非分页内存

Windows操作驱动的基本概念

Windows API分为三类：

  1. USER函数：这类函数管理窗口，菜单，对话框和控件
  2. GDI函数：这类函数在物理设备上执行绘图操作
  3. KERNEL函数：这类函数管理非GUI资源

Native API

大部分Win32子系统的API都是通过Native API的函数实现的，所有Native API都是在Ntdll.dll中实现

内核

内核提供的功能

  • 对内核对象的支持
  • 对线程的调度
  • 对多处理器同步的支持
  • 中断处理函数的支持
  • 对错误陷阱的支持
  • 对其他硬件特殊功能的支持

加载NT式驱动

在HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services中添加新项目，项目名称为驱动名称
添加子键：
DisplayName：在设备管理器中显示
ImagePath：要以\??\开头，表示符号链接
Start
Type：为1表示在内核模式下下载

SCM服务组件和Windows服务

加载和卸载NT驱动分为四个步骤 :

  1. 为NT驱动创建新的服务
  2. 开启此项服务
  3. 关闭此项服务
  4. 删除NT驱动所创建的服务

以上四步都是通过调用SCM组件的服务来实现的

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//打开SCM管理器函数，用于SCM初始化
SC_HANDLE OpenSCManager(
	LPCTSTR lpMachineName,	//计算机名称
	LPCTSTR ipDatabaseName,	//SCM数据库名称
	DWORD dwDesiredAccess	//使用权限
);

lpMachineName：指定计算机名称，如果未NULL，代表本机
ipDatabaseName：指定SCM数据的名称，如果为NULL代表使用缺省数据库
dwDesiredAccess：使用权限，一般设置为SC_MANAGER_ALL_ACCEDD

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//关SCM管理器句柄，用于SCM的清除工作
BOOL CloseServiceHandle(
	SC_HANDLE hSCObject	//要关闭的SCM句柄
);

hSCObject：要关闭的SCM句柄

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//创建服务
SC_HANDLE CreateService(
	SC_HANDLE hSCManager,		//SCM管理器句柄
	LPCTSTR lpServiceName,		//服务名称，在设备管理器中看到的名称
	LPCTSTR lpDispalyName,		//服务显示出的名称
	DWORD dwDesiredAccess,		//打开权限
	DWORD dwServiceType,		//服务类型
	DWORD dwStartType,			//打开服务的时间
	DWORD dwErrorControl,		//错误处理代码
	LPCTSTR lpBinaryPathName,	//二进制文件的代码
	LPCTSTR lpLoadOrderGroup,	//开启服务的用户组
	LPDWORD lpdwTagId,			//输出验证标签
	LPCTSTR lpDependencies,		//所依赖的服务的名称
	LPCTSTR lpServiceStartName,	//用户账户名称
	LPCTSTR lpPassword			//用户口令
);

dwDesiredAccess：打开权限，一般设置为SERVICE_ALL_ACCESS
dwServiceType：服务类型，有以下两种选择

  • SERVICE_FILE_SYSTEM_DRIVER:文件系统的驱动
  • SERVICE_KERNEL_DRIVER:普通程序的驱动，一般用此项
    dwStartType：打开服务的时间，有以下选择
  • SERVICE_AUTO_START:驱动自动加载
  • SERVICE_BOOT_START:被system loader加载，即系统启动前就被启动
  • SERVICE_DEMAND_START:按照需要时启动，一般选择此项
    dwErrorControl：错误处理代码，有以下选择
  • SERVICE_ERROR_IGNORE:遇到错误全部忽略掉
  • SERVICE_ERROR_NORMAL:遇到错误按照缺省办法处理
  • SERVICE_ERROR_CRITICAL:增加对错误处理的校验，并提示出对话框，并且记录错误信息到log文件中
  • lpBinaryPathName:服务所用的二进制代码，即编译后的驱动程序
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    //打开服务
    SC_HANDLE Openservice(
    	SC_HANDLE hSCMananer,	//SCM数据库句柄
    	LPCTSTR lpServiceName,	//服务名称
    	DWORD dwDesiredAccess	//访问权限
    	);

hSCMananer：SCM管理器句柄，也就是OpenSCManager打开的句柄

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//控制服务
BOOL ControlService(
	SC_HANDLE hService,					//服务的句柄
	DWORD dwControl,					//控制码
	LPSERVICE_STATUS lpServiceStatus	//返回状态
);

dwControl:对服务的控制码，常用控制码如下：

  • SERVICE_CONTROL_CONTINUE:针对暂停的服务发出继续运行的命令
  • SERVICE_CONTROL_PAUSE:针对正在运行的服务发出暂停的命令
  • SERVICE_CONTROL_STOP:针对运行的服务发出停止的命令

加载WDM式驱动

WDM式驱动增加了对即插即用的支持，安装时需要提供一个INF文件进行配合
WDM式驱动程序安装会改变注册表的三方面：

  1. 硬件子键：位于HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Enum
  2. 类子键：位于HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Class
  3. 服务子键：位于HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services