windows nt環(huán)境下fddi網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)論文
驅(qū)動(dòng)程序一般指的是設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序(Device Driver)，是一種可以使計(jì)算機(jī)和設(shè)備通信的特殊程序。相當(dāng)于硬件的接口，操作系統(tǒng)只有通過這個(gè)接口，才能控制硬件設(shè)備的工作，假如某設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序未能正確安裝，便不能正常工作。因此，驅(qū)動(dòng)程序被比作“ 硬件的靈魂”、“硬件的主宰”、和“硬件和系統(tǒng)之間的橋梁”等。以下是學(xué)習(xí)啦小編為大家精心準(zhǔn)備的：windows nt環(huán)境下fddi網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)相關(guān)論文。內(nèi)容僅供參考，歡迎閱讀!
windows nt環(huán)境下fddi網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)全文如下：
前言
windows nt是一個(gè)功能全面的操作系統(tǒng)，具有完全集成式的連網(wǎng)能力，它的網(wǎng)絡(luò)模型開始于mac子層，網(wǎng)絡(luò)接口卡(network interface card以后簡稱網(wǎng)卡或nic)驅(qū)動(dòng)程序駐留在其中。通過相關(guān)的網(wǎng)卡把windows nt與網(wǎng)絡(luò)連接起來，但一直到80年代后期，許多傳輸協(xié)議的實(shí)現(xiàn)受限于mac層接口的獨(dú)特實(shí)現(xiàn)，因?yàn)閙ac層定義了協(xié)議與網(wǎng)卡之間的轉(zhuǎn)換機(jī)制。
1989年,microsoft和3com兩公司提出了一個(gè)定義mac層與osi模型高層協(xié)議驅(qū)動(dòng)程序之間的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接口規(guī)范(network device interface specification : ndis)，ndis給數(shù)據(jù)交換提出了一個(gè)靈活的環(huán)境，它規(guī)范了軟件接口──稱為ndis接口，傳輸協(xié)議可用它與網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行通信。因此在windows nt環(huán)境下開發(fā)核心態(tài)網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序應(yīng)遵循ndis規(guī)范。
對于高速網(wǎng)絡(luò)fddi(fiber distributed data interface)網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序還需要smt(station management)站管理功能的實(shí)現(xiàn)，否則將不能作為一個(gè)fddi站連入環(huán)結(jié)構(gòu)中，只能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)間的數(shù)據(jù)通信。故有必要將smt軟件移植到網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序中，這將又導(dǎo)致對miniport nic驅(qū)動(dòng)程序編程框架的破壞，于是有必要形成fddi網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序(包含smt)與windows nt操作系統(tǒng)的良好接口──由邏輯網(wǎng)卡的注冊和mac層驅(qū)動(dòng)程序的初始化來完成。
所以，本課題旨在深入研究應(yīng)用microsoft公司的ddk(device driver kit)將smt移植于windows nt的fddi網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序過程中如何注冊miniport nic驅(qū)動(dòng)程序。即怎樣正確注冊邏輯網(wǎng)卡和mac驅(qū)動(dòng)程序的初始化。著重討論與初始化相關(guān)的上邊緣函數(shù)的使用和調(diào)用關(guān)系以及初始化過程中遇到的各種問題的具體解決。
第一章windows nt環(huán)境下fddi網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序
總體結(jié)構(gòu)介紹
第一節(jié)windows nt網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
§1.1.1 windows nt網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)
windows nt的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是基于國際標(biāo)準(zhǔn)化(iso)制定的標(biāo)準(zhǔn)模型──開放式系統(tǒng)互連(open system interconnection：osi)參考模型分層建立的，這種方式有利于隨時(shí)擴(kuò)展其它功能和服務(wù)。
windows nt網(wǎng)絡(luò)模型開始于mac子層，網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序就駐留在其中。它通過相關(guān)的網(wǎng)卡把windows nt與網(wǎng)絡(luò)連接起來，圖中的多個(gè)網(wǎng)卡表明在一臺運(yùn)行windows nt的計(jì)算機(jī)上能使用多種網(wǎng)卡。
這一網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)重要接口──ndis接口與傳輸驅(qū)動(dòng)
程序接口(tdi)。這兩個(gè)接口把兩個(gè)層隔離開來，辦法是相鄰的部件只允許按單一的標(biāo)準(zhǔn)來寫，不允許多重標(biāo)準(zhǔn)。例如一個(gè)網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序(在ndis接口的下面)就不需要特地按每個(gè)傳輸協(xié)議來寫它的代碼塊，恰恰相反，該驅(qū)動(dòng)程序是寫給ndis接口的，它通過符合ndis的相應(yīng)傳輸協(xié)議來請求服務(wù)。這些接口包含在windows nt的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中，以容納可移植、可互換的模塊。
在兩個(gè)接口之間，是傳輸協(xié)議。它在網(wǎng)絡(luò)中起著組織者的作用。一個(gè)傳輸協(xié)議規(guī)定了數(shù)據(jù)以何種方式呈遞給下一個(gè)接收層，以及如何對數(shù)據(jù)相應(yīng)地進(jìn)行打包。它通過ndis把數(shù)據(jù)傳給網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序，并通過tdi把數(shù)據(jù)傳給轉(zhuǎn)發(fā)程序(redirector)
tdi之上是轉(zhuǎn)發(fā)程序，它把本地的網(wǎng)絡(luò)資源申請轉(zhuǎn)送給網(wǎng)絡(luò)。
為了能和其他廠商的網(wǎng)絡(luò)互連，windows nt允許有多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)程序。對于每一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)程序windows nt計(jì)算機(jī)必須也有一個(gè)相應(yīng)的供應(yīng)者(provider)(由網(wǎng)絡(luò)廠商提供)。多供應(yīng)者路由選擇程序決定適當(dāng)?shù)墓?yīng)者，然后借助于供應(yīng)者，對應(yīng)用請求到相應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)程序做出選擇。
§1.1.2 windows nt網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序
windows nt支持兩種類型的網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序
傳輸驅(qū)動(dòng)程序
實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層中的邏輯鏈路控制子層協(xié)議和傳輸層協(xié)議。向 下與ndis接口，向上與tdi接口。
網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序
實(shí)現(xiàn)對物理層的管理和數(shù)據(jù)鏈路層中介質(zhì)訪問控制子層協(xié)議，通過ndis向下管理物理網(wǎng)卡，向上與傳輸驅(qū)動(dòng)程序通信。
§1.1.3 windows nt網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序
windows nt環(huán)境下的網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序也分為兩種：
miniport網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序：miniport驅(qū)動(dòng)程序只須實(shí)現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)硬件相關(guān)的操作(包括發(fā)送和接收)。而所有底層網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序的通用操作(如同步)，一般由ndis接口程序來實(shí)現(xiàn)。
full網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序：full網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序必須實(shí)現(xiàn)所有硬件相關(guān)和同步、排隊(duì)等操作。例如full網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序?yàn)榱隧憫?yīng)數(shù)據(jù)接收，需要保持本身的捆綁信息，而miniport就可以由ndis接口庫來實(shí)現(xiàn)。
在windows nt的早期版本中，full網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序要求開發(fā)者實(shí)現(xiàn)許多底層操作，來處理多處理器的核心問題以及處理器、線程的同步，這樣不同的開發(fā)者在大量重復(fù)著許多相同的工作。
而miniport網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序允許開發(fā)者僅僅寫一些與網(wǎng)絡(luò)硬件相關(guān)的代碼即可，而那些通用的函數(shù)由ndis接口庫來實(shí)現(xiàn)，這樣開發(fā)出來的驅(qū)動(dòng)程序減少了不必要的工作。
第二節(jié)miniport驅(qū)動(dòng)程序的結(jié)構(gòu)
ndis接口規(guī)范了網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)也對tdi驅(qū)動(dòng)程序的實(shí)現(xiàn)提出了一定的要求，在nt中，ndis約束下的網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序、tdi驅(qū)動(dòng)程序和系統(tǒng)的關(guān)系如下圖所示：
圖2.0 ndis約束下的網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序、tdi驅(qū)動(dòng)程序和系統(tǒng)的關(guān)系
miniport驅(qū)動(dòng)程序包括驅(qū)動(dòng)程序?qū)ο?、?qū)動(dòng)程序源代碼和ndis接口庫代碼。windows nt ddk提供ndis.h作為miniport驅(qū)動(dòng)程序的主要頭文件，定義了miniport驅(qū)動(dòng)程序的入口點(diǎn)、ndis接口庫函數(shù)和通用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
上邊緣函數(shù)的作用是網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)與ndis接口庫進(jìn)行通信，而下邊緣函數(shù)是tdi協(xié)議驅(qū)動(dòng)程序與ndis通信的手段。
§1.2.1 miniport網(wǎng)卡對象
ndis用一個(gè)叫做邏輯網(wǎng)卡的軟件對象來描述系統(tǒng)中的每塊網(wǎng)卡，而邏輯網(wǎng)卡與windows nt設(shè)備對象的通信由i/o子系統(tǒng)來管理，描述網(wǎng)卡的設(shè)備對象包括相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)信息如名字、網(wǎng)絡(luò)地址和網(wǎng)卡內(nèi)存基地址等，它還包含與硬件相關(guān)的驅(qū)動(dòng)程序狀態(tài)數(shù)據(jù)(捆綁數(shù)目，捆綁句柄，包過濾數(shù)據(jù)庫等)。ndis分配一個(gè)句柄到miniportinitialize這個(gè)上邊緣函數(shù)的一個(gè)結(jié)構(gòu)中，然后miniport網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序?qū)⒃谝院筇峁┻@個(gè)句柄來給ndis調(diào)用，這個(gè)結(jié)構(gòu)一直被ndis保持，并且對miniport驅(qū)動(dòng)程序不透明。
當(dāng)miniport網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序初始化一塊網(wǎng)卡時(shí)，它創(chuàng)立自己的內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來描述網(wǎng)卡，記錄需要它管理的與設(shè)備相關(guān)的狀態(tài)信息。當(dāng)miniport網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序調(diào)用ndismsetatttibutes或ndismsetattributesex兩ndis庫函數(shù)時(shí)，它傳遞一個(gè)句柄給這數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這樣，當(dāng)調(diào)用miniport驅(qū)動(dòng)程序入口點(diǎn)時(shí)，它就傳遞這個(gè)句柄來驗(yàn)證驅(qū)動(dòng)程序所對應(yīng)的網(wǎng)卡的正確性。這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為miniport網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序所擁有并維護(hù)。
§1.2.2網(wǎng)絡(luò)對象標(biāo)識符
miniport nic驅(qū)動(dòng)程序還需要維護(hù)一組對象，這些對象是系統(tǒng)定義的對象標(biāo)識符(object idetifier：oid)來標(biāo)識，以描述驅(qū)動(dòng)程序的性能和當(dāng)前狀態(tài)信息。為查詢這些信息，上層驅(qū)動(dòng)程序調(diào)用ndisrequest向ndis接口庫指示oid。oid表示了調(diào)用所需的信息類型，如miniport驅(qū)動(dòng)程序所支持的lookahead緩沖區(qū)大小等。ndis接到上層驅(qū)動(dòng)程序的查詢請求，將oid傳遞給上邊緣函數(shù)miniportqueryinformation實(shí)現(xiàn)對oid的查詢，如果上層驅(qū)動(dòng)程序請求改變狀態(tài)信息則調(diào)用miniportsetinformation實(shí)現(xiàn)對oid的設(shè)置。
§1.2.3 miniport網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序代碼
典型的miniport nic驅(qū)動(dòng)程序必須有一些函數(shù)來通過ndis接口實(shí)現(xiàn)上層驅(qū)動(dòng)程序與硬件的通信。這些函數(shù)稱為上邊緣服務(wù)函數(shù)。
這些上邊緣服務(wù)函數(shù)由驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)者根據(jù)驅(qū)動(dòng)程序面向的特定低層網(wǎng)絡(luò)類型和硬件以及相應(yīng)環(huán)境，可以有選擇地實(shí)現(xiàn)，但必須保證驅(qū)動(dòng)程序最基本的功能，這些基本功能包括初始化、發(fā)送、中斷處理、重置、參數(shù)查詢與設(shè)置和報(bào)文接收。
miniportinitialize：操作系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)配置信息，檢測出網(wǎng)卡已安裝時(shí)，由ndis接口在初始化時(shí)調(diào)用，主要完成低層網(wǎng)絡(luò)類型確定，對應(yīng)于物理網(wǎng)卡的邏輯網(wǎng)卡初始化，中斷信息注冊，網(wǎng)卡與主機(jī)通訊方式的確認(rèn)。i/o端口的申請與注冊，內(nèi)存映像，mib的初始化，物理網(wǎng)卡的驗(yàn)證與初始化等。
miniportreconfigure：支持網(wǎng)卡參數(shù)動(dòng)態(tài)變化，和miniportinitilize一樣由ndis接口以初始化級別調(diào)度執(zhí)行(不能屏蔽中斷，必須由驅(qū)動(dòng)程序承認(rèn)并清除在此期間產(chǎn)生的中斷)，支持即插即用和軟配置的網(wǎng)卡在動(dòng)態(tài)改變參數(shù)時(shí)，必須提供此函數(shù)。
miniportqueryinformation：查詢網(wǎng)卡的狀態(tài)以及網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序的操作或統(tǒng)計(jì)參數(shù)，如是否支持組通訊、網(wǎng)卡的物理速率是否支持回環(huán)、是否支持直接拷貝等，這些參數(shù)以oid方式統(tǒng)一管理。
miniportsetinformation：ndis接口或協(xié)議驅(qū)動(dòng)程序通過調(diào)用此接口改變驅(qū)動(dòng)程序維護(hù)的oid庫，一些操作參數(shù)的改變也將同時(shí)改變驅(qū)動(dòng)程序狀態(tài)，例如組地址的設(shè)置。
miniportreset：包括網(wǎng)卡硬件重置和驅(qū)動(dòng)程序軟件重置，軟件重置包括驅(qū)動(dòng)程序狀態(tài)重置，以及一些相關(guān)的參數(shù)重置，還需考慮有些參數(shù)的恢復(fù)，重置時(shí)不必完成所有正在活躍的外部請求，但必須釋放已占用的外部資源。
miniporthalt：掛起網(wǎng)卡并釋放該網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序占用的所有資源，在此期間不屏蔽中斷。
miniportisr：高優(yōu)先級的中斷處理程序，進(jìn)行的工作包括初始中斷處理類型，決定是否進(jìn)行中斷轉(zhuǎn)交，對卡上中斷進(jìn)行處理 等，該服務(wù)類型只在以下情況被調(diào)用：
ndis接口調(diào)用miniportinitialize和miniporthalt兩函數(shù)時(shí)。
.中斷處理類型設(shè)為每此中斷處理過程都調(diào)用時(shí)。
為使系統(tǒng)能及時(shí)響應(yīng)所有硬件中斷，高優(yōu)先級的硬件中斷處理程序應(yīng)盡可能的減少運(yùn)行時(shí)間，防止長時(shí)間的屏蔽低優(yōu)先級中斷，避免造程中斷丟失。
miniporthandleinterrupt：由中斷延時(shí)處理程序在中斷延時(shí)處理時(shí)進(jìn)行調(diào)用。ndis排隊(duì)所有的延時(shí)處理，該服務(wù)主要處理發(fā)送完成、報(bào)文接收、描述符用盡、溢出、網(wǎng)卡異常等中斷。
miniportsend：ndis收到上層發(fā)送請求時(shí)經(jīng)過若干協(xié)議處理再向下調(diào)用此服務(wù)過程，發(fā)送的packet已含有l(wèi)lc和mac頭，該服務(wù)過程進(jìn)行邊界對齊、packet約束重整、描述符映射和報(bào)文發(fā)送、以及發(fā)送資源和packet緩沖隊(duì)列管理。
miniporttransferdata：多個(gè)已和網(wǎng)卡捆綁的協(xié)議驅(qū)動(dòng)程序在接收到報(bào)文到達(dá)指示后，向網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序發(fā)出傳送請求以拷貝各自所需的報(bào)文數(shù)據(jù)部分，網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序根據(jù)各協(xié)議驅(qū)動(dòng)程序?qū)蝹€(gè)packet是否進(jìn)行多次拷貝，以決定是否暫存只允許單次拷貝的packet等。
miniportcheckhandle：ndis每秒調(diào)用此服務(wù)函數(shù)一次，驅(qū)動(dòng)程序發(fā)現(xiàn)網(wǎng)卡異常時(shí)報(bào)告給ndis由ndis調(diào)用miniportreset進(jìn)行硬件重恢復(fù)。
miniportenableintrrupt：中斷使能。
miniportdisableinterrupt：中斷屏蔽。
另外，每個(gè)網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序必須有一個(gè)初始化入口點(diǎn)，由driver entry函數(shù)實(shí)現(xiàn)，它和系統(tǒng)相關(guān)，由操作系統(tǒng)在裝入驅(qū)動(dòng)程序時(shí)調(diào)用，主要完成初始化ndis wrapper，再由wrapper初始生成驅(qū)動(dòng)程序管理塊并完成相應(yīng)各種初始化工作，登錄網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序所有上邊緣服務(wù)入口點(diǎn)，同時(shí)寫入ndis版本信息。
§1.2.4 ndis接口庫
ndis接口庫包括在ndis.sys中，它是一個(gè)核態(tài)函數(shù)庫，有一套抽象的函數(shù)，無論協(xié)議驅(qū)動(dòng)程序還是nic驅(qū)動(dòng)程序都連接到這個(gè)庫中，以實(shí)現(xiàn)上下層之間的操作。
第二章fddi網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序的加載和運(yùn)行
第一節(jié) 網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序的安裝
windows nt網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序安裝的目的是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)卡相應(yīng)硬件信息和驅(qū)動(dòng)程序在windows nt注冊庫中的注冊，使windows nt能夠正確識別網(wǎng)卡，了解所必需的軟硬件信息并能在windows nt啟動(dòng)時(shí)加載相應(yīng)驅(qū)動(dòng)程序。
網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序安裝時(shí)，首先在主群組的控制面板中選擇“網(wǎng)絡(luò)”，然后添加網(wǎng)卡，指定相應(yīng)信息文件──oemsetup.inf的路徑，以完成以下兩個(gè)必要的操作：
復(fù)制驅(qū)動(dòng)程序到相應(yīng)的系統(tǒng)目錄(windows nt根目錄system32drivers)中;
在windows nt注冊庫中存入相應(yīng)軟硬件信息。
下面主要以fddi網(wǎng)卡為例介紹安裝驅(qū)動(dòng)程序所必需的工作：
§2.1.1網(wǎng)卡一般硬件參數(shù)
對于fddi網(wǎng)卡，必須在編寫其oemsetup.inf文件時(shí)確定以下硬件參數(shù)：
總線類型：pci(5)……括號中的數(shù)字5表示pci總線在ndis中的總線類型代碼;
廠商代號：0x5588……系統(tǒng)加載時(shí)確定網(wǎng)卡的標(biāo)記，也是編程時(shí)確定pci槽號的標(biāo)識;
cfid: 0x01;
介質(zhì)類型：光纖(3) ……括號中的數(shù)字表示光纖在ndis中的介質(zhì)類型代碼;
是否支持全雙工：支持。
對于其它的硬件信息在此inf配置信息文件中可有可無，如若配置，則可在驅(qū)動(dòng)程序的編寫時(shí)利用這些信息，方便編程，同時(shí)有利于其它應(yīng)用對其參數(shù)的確定和使用。
§2.1.2 fddi網(wǎng)卡加載時(shí)需在注冊庫登錄表里做的網(wǎng)絡(luò)配置
網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序的安裝通常將創(chuàng)建登錄表中的四個(gè)不同子鍵：
software registrion鍵，對應(yīng)于驅(qū)動(dòng)程序，存在于hkey_local_machinesoftwarecompany productnameversion中。我們的fddi網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序所對應(yīng)的是hkey_local_machinesoftwarenet612yhfddiyhfddi1.0;
網(wǎng)卡的軟件登錄鍵，存在于hkey_local_machinesoftwaremicrosoft windows ntnt3.51networkcardsyhfddi1;
驅(qū)動(dòng)程序的服務(wù)登錄鍵，存在于hkey_local_machinesystemcurrentcontrolsetservices
網(wǎng)卡的服務(wù)登錄鍵，存在于hkey_local_machinesystemcurrentcontrolsetservices
對于每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)部件，一個(gè)名為netrules的特殊子鍵在鄰近的驅(qū)動(dòng)程序或網(wǎng)卡登錄子鍵里創(chuàng)建，netrules標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)部件為網(wǎng)絡(luò)整體的一部分。
fddi網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序?qū)?yīng)的標(biāo)準(zhǔn)軟件登錄表項(xiàng)將出現(xiàn)在以下路徑：
hkey_local_machinesoftwarenet612yhfddiyhfddi1.0;
驅(qū)動(dòng)程序?qū)?yīng)的標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)的值為：
description =yhfddi/pci adapter controller
install date =……
……
refcount =0x01
servicename =yhfddi
softwaretype =driver
title =yhfddi/pci adapter controller
而且在yhfddi驅(qū)動(dòng)程序相關(guān)的netrules子鍵下，這些值項(xiàng)為：
bindable =yhfddi driver yhfddi adapter non exclusiver
bindform =“yhfddisys”yes no container
class = reg_multi_sz “yhfddi driver basic”
infname =oemnad1.inf
type =yhfddisys ndisdriver yhfddidriver
use =driver
yhfddi網(wǎng)卡在如下路徑的networkcards子鍵里介紹：
hkey_local_machinesoftwaremicrosoft
windows ntnt3.51networkcardsyhfddi1;
網(wǎng)卡的標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)包括以下這些值：
description =yhfddi/pci adapter controller
install date =……
manufacturer =net612
productname =yhfddi
servicename =yhfddi01
title =[01]yhfddi/pci adapter controller
§2.1.3編寫inf信息配置文件
gui inf描述語言被windows nt用以書寫系統(tǒng)所有部件的配置文件，當(dāng)然也可以用以書寫網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)各部件的配置文件，該配置文件描述了網(wǎng)絡(luò)部件安裝、配置、刪除的執(zhí)行過程。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)部件進(jìn)行初始安裝或二次安裝(通常通過ncpa進(jìn)行)時(shí)，安裝程序讀取部件對應(yīng)的配置文件，進(jìn)行解釋執(zhí)行。gui inf描述語言由節(jié)、命令、邏輯操作、變量規(guī)范、流程控制以及一套調(diào)用dll或外部程序的機(jī)制組成，其中，節(jié)是配置文件的主體，節(jié)可分為install節(jié)(類似于函數(shù))，shell節(jié)(也類似于函數(shù)，但可調(diào)用insall和shell節(jié))，detect節(jié)(不包含命令)，一個(gè)配置文件一般由若干不同類型的節(jié)組成。驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)者根據(jù)需要可以在配置文件中編寫相應(yīng)代碼，使得用戶和系統(tǒng)之間能進(jìn)行交互，并且由用戶決定一些配置參數(shù)。
nt網(wǎng)卡配置文件有其一套規(guī)范，驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)者必須按規(guī)范編寫配置文件，一般來說，一個(gè)配置文件至少應(yīng)該提供下面三個(gè)節(jié)：
安裝入口點(diǎn)：[identify]shell節(jié)。該節(jié)主要功能是給出安裝部件的類型名，系統(tǒng)通過它識別該部件屬于哪一大類(display，mouse，scsi，network等)中的哪一類(網(wǎng)絡(luò)adapter，driver，transport，service，network和netprovidor)，同時(shí)，還需要給出映像文件和配置文件所在的源介質(zhì)及標(biāo)識。
[returnoption]shell節(jié)。系統(tǒng)執(zhí)行安裝identify節(jié)后，執(zhí)行該節(jié)。它主要功能是檢查所需安裝的部件是否支持的硬件平臺和語言，并給出網(wǎng)卡名(有些配置文件支持多類網(wǎng)卡，此時(shí)必須讓用戶進(jìn)行選擇，并獲得選擇結(jié)果)。
[installoption]shell節(jié)。該節(jié)是配置文件得主體，也是上次安裝完后再次進(jìn)行配置、刪除、更新的入口點(diǎn)。主要功能是拷貝映像文件和配置文件，生成配置的各種選項(xiàng)，創(chuàng)建該部件在注冊庫中對應(yīng)的各種登錄子樹并更新重寫。
第二節(jié) 驅(qū)動(dòng)程序的加載過程
§2.2.1 windows nt的啟動(dòng)過程
第一階段：調(diào)入裝入程序。和硬件平臺相關(guān)，x86機(jī)器首先由rom裝入根扇區(qū)，再由根扇區(qū)裝入ntldr;
第二階段：硬件檢測。x86機(jī)器調(diào)ntdetect程序最大限度地獲取各種硬件設(shè)備信息，引導(dǎo)hal及基本卷設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，以便引導(dǎo)nt內(nèi)核;
第三階段：獲取注冊庫中各種控制信息，如用戶定義的非頁內(nèi)存大小;第四階段：初始化注冊庫 registrymachine下system和hardware并創(chuàng)建currentcontrolset,為裝入相關(guān)硬件設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序作準(zhǔn)備;
第五階段：裝入基本核心驅(qū)動(dòng)程序;
第六階段：釋放一些已經(jīng)完成使命的裝入初始數(shù)據(jù)塊;
第七階段：進(jìn)一步初始化注冊庫，以便有些依賴于基本核心驅(qū)動(dòng)程序的上層驅(qū)動(dòng)程序能順利裝入;
第八階段：服務(wù)控制器裝入應(yīng)該由該服務(wù)控制器裝入的各種驅(qū)動(dòng)程序。
§2.2.2 fddi網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序的加載過程
在windows nt啟動(dòng)的第五個(gè)階段，將加載核心驅(qū)動(dòng)程序。而對于ndis網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序是在ndis接口(ndis.sys)加載后調(diào)入運(yùn)行，向ndis wrapper注冊、初始化、查詢設(shè)置參數(shù)等。
windows nt啟動(dòng)時(shí)，相應(yīng)的實(shí)體如nt的服務(wù)控制器根據(jù)注冊庫中yhfddi驅(qū)動(dòng)程序的配置注冊信息，初始化ndis wrapper，并裝入相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序，生成驅(qū)動(dòng)程序管理塊結(jié)構(gòu)，申請內(nèi)存以保存各種信息，向ndis wrapper注冊驅(qū)動(dòng)程序。初始化和注冊完畢后，再由服務(wù)控制器讀取注冊庫中相應(yīng)的鏈接信息。
在ndis wrapper和yhfddi驅(qū)動(dòng)程序初始化和注冊成功后，ndis wrapper根據(jù)系統(tǒng)相應(yīng)的注冊信息，加入和yhfddi驅(qū)動(dòng)程序所對應(yīng)的fddi網(wǎng)卡，同時(shí)讀入網(wǎng)卡的注冊信息，并進(jìn)行網(wǎng)卡注冊和網(wǎng)卡初始化。
在以上過程成功后，wrapper將查詢和設(shè)置驅(qū)動(dòng)程序的各種參數(shù)，了解驅(qū)動(dòng)程序?qū)δ男┎僮髦С?，決定對上層驅(qū)動(dòng)程序的支持范圍。
第三節(jié)fddi網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序的注冊
driverentry函數(shù)是windows nt ddk規(guī)定的核心驅(qū)動(dòng)程序的入口點(diǎn)，wrapper識別到入口點(diǎn)后，調(diào)入驅(qū)動(dòng)程序，在driverentry函數(shù)內(nèi)完成兩個(gè)基本注冊任務(wù)：
調(diào)用ndisminitializewapper函數(shù)向ndis接口報(bào)告驅(qū)動(dòng)程序?qū)⒁詍iniport類網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序注冊。ndis建立它需要記錄的驅(qū)動(dòng)程序狀態(tài)信息，同時(shí)返回ndiswrapperhandle，驅(qū)動(dòng)程序保存這個(gè)句柄，以利后來調(diào)用ndisxxxconfiguration和initialization等函數(shù)。
填寫ndisxx_miniport_characteristics屬性結(jié)構(gòu)，主要記錄ndis版本號和驅(qū)動(dòng)程序支持的miniportxxx函數(shù)的入口點(diǎn)，然后調(diào)用ndismregisterminiport函數(shù)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)程序的整體注冊。
以yhfddi為例所要注冊的屬性結(jié)構(gòu)的內(nèi)容大致如下：
ndis_miniport_characteristics yhfddichar;
(ndis_miniport_characteristics這個(gè)結(jié)構(gòu)將在第三章介紹)
yhfddichar.majorndisversion=yhfddi_ndis_major_version;
yhfddichar.minorndisversion=yhfddi_ndis_minor_version;
這兩個(gè)屬性決定驅(qū)動(dòng)程序是ndis的哪個(gè)版本所支持，我們所用的是ndis3.0
yhfddichar.disableinterrupthandler=yhfddidisableinterrupt;
yhfddichar.enableinterrupthandler=yhfddienableinterrupt;
yhfddichar.isrhandle=yhfddiinterruptservice;
yhfddichar.handleinterrupthandler=yhfddihandleinterrupt;
以上四項(xiàng)屬性是中斷處理所需的上邊緣服務(wù)函數(shù)的入口點(diǎn)(句柄)。fddi網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序需要有smt站管理功能，而smt是以中斷處理方式進(jìn)行的，故這四項(xiàng)屬性在fddi網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序中是很重要的。
yhfddichar.initializehandler=yhfddiinitialize;
此項(xiàng)注冊的是驅(qū)動(dòng)程序的初始化函數(shù)句柄。
yhfddichar.queryinformationhandler= yhfddiqueryinformation;
yhfddichar.setinformationhandler=yhfddisetinformation;
這兩項(xiàng)注冊的是參數(shù)查詢和設(shè)置函數(shù)的句柄。
yhfddichar.sendhanler= yhfddisend;
yhfddichar.transferdatahandler= yhfdditransferdata;
主要提供數(shù)據(jù)發(fā)送和接收函數(shù)句柄。
yhfddichar.resethandler=yhfddireset;
此項(xiàng)注冊網(wǎng)卡軟硬件重置函數(shù)句柄。
yhfddichar.halthandler= yhfddihalt;
此項(xiàng)注冊網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序掛起函數(shù)句柄。
yhfddichar.checkforhandler=null;
yhfddichar.reconfigurehandler=null;
這兩個(gè)上邊緣服務(wù)函數(shù)是fddi網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序所不提供的，故置為null。
填好這些結(jié)構(gòu)以后，調(diào)用以下函數(shù)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)程序的注冊：
ndismregisterminiport(
yhfddiwrapperhandle,
&yhfddichar,
sizeof(yhfddichar));
其中yhfddiwrapperhandle是在此之前初始化wrapper調(diào)用ndisminitializewrapper所得的句柄。
如果調(diào)用ndismregisterminiport不能返回ndis_status_success，必須在退出driverentry之前釋放已經(jīng)分配的資源(如yhfddiwrapperhandle等)，故調(diào)用
ndisterminatewrapper(yhfddiwrapperhandle,null)。
這樣驅(qū)動(dòng)程序沒能正確注冊，亦不能正常運(yùn)行。
第四節(jié) 網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序?qū)ο蟛樵兣c設(shè)置
如果ndis的管理實(shí)體要查詢或設(shè)置一個(gè)特定的網(wǎng)絡(luò)對象，它必須提供一個(gè)32位的oid。oid的結(jié)構(gòu)如下： 圖2.3.0 oid結(jié)構(gòu)圖
由上可以看到，oid可分為三大類：
所有ndis驅(qū)動(dòng)程序都有的一般對象;
特定介質(zhì)的對象;
特殊的與具體實(shí)現(xiàn)相關(guān)的對象(如多目地址表的長度)。
一般的和特定介質(zhì)的oid被記錄在windows nt ddk中，對于這些oid ddk文本指明了相關(guān)的對象能否通過miniportqueryinformation查詢參數(shù)和通過miniportsetinformation設(shè)置參數(shù)。
oid也可被分為操作特性(如多目地址表長度參數(shù))和統(tǒng)計(jì)參數(shù)(如廣播包接收)。最后oid可分為必須的和可選的兩種。
oid的前三個(gè)字節(jié)表明oid的不同類別，而最后一個(gè)字節(jié)確定這一類別內(nèi)特定的信息管理對象。
針對于fddi網(wǎng)卡，被查詢的oid的第一個(gè)字節(jié)為0x03。而ndis所查詢的介質(zhì)相關(guān)參數(shù)為：
0x03010104 oid_fddi_long_max_list_size
0x03010108 oid_fddi_short_max_list_size
0x03010102 oid_fddi_long_current_addr
0x03010106 oid_fddi_short_current_addr
tcp/ip傳輸驅(qū)動(dòng)程序所要查詢的fddi oid為：
0x03010102 oid_fddi_long_current_addr
0x03010103 oid_fddi_long_multicast_list
0x03010107 oid_fddi_short_multicast_list
通過以上兩階段的查詢，ndis和tcp/ip驅(qū)動(dòng)程序就分別了解了網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序?qū)ζ涞闹С?，從而進(jìn)行相應(yīng)的捆綁，以便數(shù)據(jù)傳輸時(shí)正確選擇網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序。
第五節(jié) 開發(fā)環(huán)境與調(diào)試方法
開發(fā)環(huán)境：
fddi網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)環(huán)境為nt server 3.51，sdk，ddk for workstation 3.51， vc++4.1，硬件平臺為586。
調(diào)試平臺：
主機(jī)為nt server 3.51，windbg32
目標(biāo)機(jī)為nt workstation3.51 (check 944)
調(diào)試方法：
※利用dbgprint把目標(biāo)機(jī)上關(guān)鍵信息通過串口傳到主機(jī)進(jìn)行分析，以得出ndis驅(qū)動(dòng)程序的調(diào)度機(jī)制和運(yùn)轉(zhuǎn)狀況;
※利用assert產(chǎn)生異常斷點(diǎn)，由主機(jī)對異常進(jìn)行控制
※自定義宏，進(jìn)行分級控制，以根據(jù)不同情況產(chǎn)生不同調(diào)試信息
第四章 與smt移植相關(guān)的問題討論
在本yhfddi網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序中，smt的移植是極其關(guān)鍵的一部分，主要承擔(dān)了驅(qū)動(dòng)程序中硬件初始化和中斷延遲處理。但由于smt是相對獨(dú)立的軟件，這樣就有一個(gè)ndis wrapper與smt間參數(shù)傳遞的問題。所以本章主要討論miniport驅(qū)動(dòng)程序與smt的關(guān)系和移植smt過程中初始化的要求、中斷處理的要求，ndis wrapper與smt如何傳遞參數(shù)。
(一)miniport fddi網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序與smt的關(guān)系。
在第一章已經(jīng)談及網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序主要實(shí)現(xiàn)osi參考模型中的物理層和mac層。而對于fddi網(wǎng)絡(luò)的物理層又可分為介質(zhì)相關(guān)子層和介質(zhì)無關(guān)子層。
對于我們的fddi/pci是基于x.3.19、x3.148、x3.166和x3.229而實(shí)現(xiàn)的。
smt在整個(gè)iso七層模型中屬低兩層范疇。下圖是iso模型與fddi層次的對應(yīng)關(guān)系，從而可知fddi miniport驅(qū)動(dòng)程序在nt網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的位置。
即在windows nt fddi網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序應(yīng)包含smt，實(shí)現(xiàn)fddi拓?fù)洵h(huán)上的站管理。
而在驅(qū)動(dòng)程序內(nèi)部smt主要是在miniport驅(qū)動(dòng)程序中的中斷延遲處理上邊緣服務(wù)中實(shí)現(xiàn)的，也可以說是將smt嵌入中斷延遲處理程序中，實(shí)現(xiàn)ndis接口對smt的正確調(diào)度。
yh-fddi驅(qū)動(dòng)程序的實(shí)現(xiàn)可分為硬件無關(guān)部分和硬件相關(guān)部分。
移植smt過程中初始化的要求.
這里的初始化主要是指硬件初始化,包括寄存器的初始化和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的初始化,由smt共用的硬件相關(guān)例程庫中硬件初始化部分來完成. 我們在開發(fā)過程序是調(diào)用fddi_main(bdd_t*bdd)這個(gè)函數(shù)來調(diào)用smt共用的硬件相關(guān)例程庫的.可見使用fddi_main(bdd_t*bdd)時(shí),需要傳遞bdd這個(gè)參量,而bdd_t這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義如下:
它包含了各類硬件寄存器的基址,所以要對其進(jìn)行正確賦值就必須首先在nt的內(nèi)存中映射一塊虛存與網(wǎng)卡內(nèi)存相對應(yīng),也就實(shí)現(xiàn)了bdd_t結(jié)構(gòu)的賦值,對fddi_main(bdd_t *bdd)的正確調(diào)用.
因此,我們在調(diào)用fddi_main前首先將網(wǎng)卡上寄存器內(nèi)存空間映射到nt的虛存空間上,并將bdd結(jié)構(gòu)正確賦值.以映射bsi_phy_base為例,具體過程如下:
pchar destination;
bdd_t *bdd;
ndis_physical_address physicaladdress;
ulong baseaddress;
ndis_status status;
baseadress =0x0d0000+bsi_phy_base;
ndissetphysicaladdresshigh(physicaladdress,0);
ndissetphysicaladdresslow(physicaladdress,baseaddress);
status=ndismmapiospace(
(pvoid *)&destination,
miniportadapterhandle,
physicaladdress,
bsi_phy_len
);
bdd->bsi_vir_base=(pchar) destination;
adapter-> bdd->bsi_vir_base= bsi_vir_base;
/*對adapter結(jié)構(gòu)中的bdd結(jié)構(gòu)賦值，以便在其它上邊緣函數(shù)中使用這些虛存基地址*/
中斷處理要求.
對于中斷處理,在smt中主要調(diào)用cspintrhandandler()來實(shí)現(xiàn).我們的fddi網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序是miniport方式的,若在isr中做此處理將占用大量系統(tǒng)資源,使系統(tǒng)崩潰,所以我們采用只在isr中進(jìn)行中斷的排隊(duì),而在dpc中調(diào)用cspintrhandler()來完成中斷處理.
在中斷處理方面還有一個(gè)中斷屏蔽和中斷使能的問題,這兩方面smt并不提供,故我們要正確處理.
具體處理方法見第三章.
ndis wrapper與smt間參數(shù)如何傳遞.
miniport方式的網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序中,網(wǎng)卡上有中斷時(shí),系統(tǒng)反映給ndiswrapper,再由wrapper調(diào)度中斷處理上邊緣服務(wù)實(shí)現(xiàn)中斷處理,在我們的yhfddi網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序的中斷具體處理是smt完成的所以在調(diào)用cspintrhandler時(shí)應(yīng)將adapter結(jié)構(gòu)傳進(jìn)smt以便在以后應(yīng)用.
如在處理接收中斷時(shí),處理的最后應(yīng)調(diào)用ndisindicatefddireceive,向ndiswrapper指示以接收到一個(gè)數(shù)據(jù)包,而ndisindicaterfddireceive的調(diào)用需要adapterminiporthandle作為參數(shù),這就必須一級級從中斷延遲處理函數(shù)(yhfddi handleinterrupt)中將adapter結(jié)構(gòu)傳遞下來. 當(dāng)然,其它方面如發(fā)送,也會(huì)有類似的問題需要考慮.
總之,對于smt的移植,需要詳盡的在程序中做好接口,才能實(shí)現(xiàn)與
smt的數(shù)據(jù)交換.
結(jié)束語
ndis規(guī)范在網(wǎng)絡(luò)兩層間提供了一個(gè)統(tǒng)一界面，ndis對網(wǎng)絡(luò)本身而言，是一個(gè)帶有協(xié)議功能的標(biāo)準(zhǔn)接口，對實(shí)現(xiàn)者而言，它應(yīng)該是一個(gè)環(huán)境，這種環(huán)境不僅帶有協(xié)議功能，更重要的是帶有和軟、硬平臺無關(guān)的核心功能支持，它不會(huì)受軟、硬平臺的變化嚴(yán)重影響，無疑，它是軟件的移植和兼容的可靠保證，ndis把網(wǎng)絡(luò)的一部分共性抽象出來，并根據(jù)具體的操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)和平臺相關(guān)的基礎(chǔ)庫以保證ndis的標(biāo)準(zhǔn)性和對開發(fā)者提供最大的功能支持，這也將加速和規(guī)范開發(fā)過程，但是，在操作系統(tǒng)之上提供ndis基礎(chǔ)庫獲得標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)也失去直接作用于操作系統(tǒng)帶來的靈活性以及更強(qiáng)的功能支持，同時(shí)，ndis處于網(wǎng)絡(luò)中層和低層之間，低層網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展和ndis對網(wǎng)絡(luò)部分共性的抽象必然導(dǎo)致ndis對實(shí)現(xiàn)者的滯后，例如ddk3.51提供的ndis開發(fā)環(huán)境只支持10m以太網(wǎng)、fddi、令牌網(wǎng)(802.5)、localtalk、arcnet等，而對新出現(xiàn)的快速以太網(wǎng)及atm不提供支持，這對我們?nèi)绾卧趎dis環(huán)境下實(shí)現(xiàn)諸如atm的lan emulation，ip over atm、快速以太網(wǎng)帶來很大問題。
smt是實(shí)現(xiàn)fddi網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序的關(guān)鍵，然而由于應(yīng)用ddk開發(fā)miniport驅(qū)動(dòng)程序時(shí)要遵循其結(jié)構(gòu)框架，所以要想完整地按其結(jié)構(gòu)移植smt，就必須分解smt適應(yīng)之，即要求對smt有一個(gè)很好的理解。但smt是龐大的給開發(fā)帶來了一定的困難。
參考文獻(xiàn)
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【5】《windows nt資源》之三《性能評測》