Как писать драйвера

Драйвера под Windows являются для большей массы программистов, "тайной за семью печатями". И вовсе не потому, что это что-то архисложное, сколько по причине абсолютной недокументированности идеологии.

Начав заниматься этой темой я понял особенную необходимость не в переводе стандартного Майкрософтовского описания, а именно неких заметок, по созданию и сбору драйверов для различных устройств.

Уточню, что в этих заметках, будут только те данные, которые я проверил лично, с которыми столкнулся в процессе разработки промышленных драйверов, бегающих сегодня в коммерческих пакетах.

Естественно, все коммерческие секреты я рассказывать не буду.

Эти заметки не ориентированны на людей – проектирующих драйвера, они уже должны знать все, что здесь будет.

Не стоит читать их человеку, слабо знакомому с языками С и С++, а также плохо понимающему объектную структуру и принципы Win32.

Для разных типов Windows вам понадобиться разный набор программ.

В любом случае надо скачать Win DDK (Driver Development Kit), для той платформы, под которую пишется драйвер. Его можно брать с разных источников, лично я предпочитаю сайт Майкрософта.

Для линейки 9х вам понадобится и SDK (Software Development Kit), который возьмите там же.

Так как под продукцию Билла Гейтса стоит поставить и VC++ , я посоветую ставить в таком порядке.

1. Visual C++ 6

2. SDK

3. DDK

Для более поздних платформ достаточно только DDK.

Установив все эти продукты вы получите возможность собирать и инсталлировать драйвера.

Да, не удивляйтесь, начнем мы именно с этого. По принципу создания, я обычно предпочитаю не писать весь драйвер целиком с нуля. Поверьте, очень нудное и практически невозможное занятие. Мне так и не удалось довести это до конца, уж слишком глубоких знаний самой системы это требует.

Мы пойдем более простым и надежным путем.

После установки DDK, у вас появились в директории samples или sources, в зависимости от версии, коды примеров драйверов. Это ваша библия, которую стоит изучить.

Проверка, собственно, правильности прописывания путей (environments), и собственно самой DDK и SDK – состоит в пробной компиляции примера.

Компиляция осуществляется посредством стандартных средств.

Программами build, make и link.

Makefile уже написан за вас, и вам надо сделать следующее. Зайдя в Start menu в разделе Programs|DDK|Build environment выберите вариант free и запустите.

Запустится стандартное окно терминала, с установленными переменными среды сборки DDK.

Перейдите в директорию с sources драйвера, который вы выбрали. Компилировать и собирать в корневой директории DDK не стоит.

Это приведет к сборке ВСЕХ драйверов примеров и компиляции всех библиотек, а это очень долго.

В корневой директории примера (драйвер принтера в нашем случае) запустите build с параметрами –cZ.

Если вы получили ошибки перепроверьте ваши установки. В нормальном случае вы получите возможность увидеть надпись об удачной сборки sys или vxd файла – в определенной директории. Чаще всего это Free/i386/

Но бывает и другая. Это говорит о том что ваш драйвер собран правильно и установка прошла успешно

Прежде, чем хвататься за описание самого драйвера, давайте определимся с типами существующих драйверов.

По существующему в DDK разделению сам Microsoft подразделяет драйвера на следующие типы:

– Kernel-Mode Drivers;

– Kernel Streaming Drivers;

– Graphics Drivers;

– Network Drivers;

– Virtual Device Drivers.

С графическими и сетевыми драйверами более менее понятно по названию.

Виртуальные VDD относятся к устройствам, нуждающимся в работе под MS-DOS.

А вот два первых типа мы разберем немного подробнее.

На рисунке видна структура всех драйверов типа Kernel-Mode Drivers. В иерархии этой системы различают драйвера для работы на верхнем уровне(high-level), промежуточные (intermediate) и низкого уровня (low-level).

К первому относятся драйвера файловый систем (FAT, NTFS), ко второму – драйвера фильтры, драйвера виртуальных дисков, I/O устройств, а к третьему – драйвера непосредственно работающие на уровне прерываний.

Kernel Streaming Drivers – это в первую очередь драйвера устройств видео и аудио потока.

Немного лирики. По сути все драйвера, работают на уровне kernel, поэтому такое деление, лично я, считаю не оправданным, но раз создатели говорят "есть контакт", нам придется "есть контакт".