Ovladače pro Windows. Ovladače Windows A4M38KRP. Str. 1

Ovladače pro Windows

Ovladače Windows A4M38KRP

Str. 1

Ovladače pro Windows Struktura OS Windows

Str. 2


Typy ovladačů

Str. 3


Typy ovladačů •

Virtual Device Driver  User mode ovladač  Virtualizace HW pro DOS aplikace

•

Legacy Driver  Pro zařízení nepodporující PnP, typicky se nahrává se při startu systému

•

Class Driver  Pro zařízení s obdobnou funkcionalitou (např. HID)  Podporuje společné rysy

•

Mini Driver  Podporuje specifické vlastnosti nepodporované class ovladačem

•

Monolitic Function Driver  Standardní ovladač konkrétního zařízení

•

Filter Driver

 Umožňuje modifikovat funkce standardního ovladače Str. 4


Základní pojmy IRP

Driver object

Device object

Driver/Device extension URB

I/O request packet Struktura sloužící ke komunikaci mezi ovladači respektive mezi operačním systémem a ovladačem. Funguje na principu posílání zpráv. Objekt reprezentující vlastní ovladač. Obsahuje ukazatele na funkce provádějící obsluhu IRP a na funkce zajišťující zavedení a odstranění ovladače z paměti. Dále obsahuje ukazatel na Driver extension a na Device object. Objekt reprezentující data (instanci) daného ovladače. Obsahuje ukazatel na Driver object a ukazatel na Device extension. (Pokud bude v systému více stejných zařízení, tak pro ně bude existovat jeden Driver object a pro každé zařízení jeden Device object). Ukazatel na námi definovanou strukturu, do které si můžeme uložit potřebné informace (proměnné), které potřebujeme mít globálně k dispozici po celou dobu běhu zařízení. USB request block Struktura pomocí které ovladač komunikuje (předává data) s nižším USB ovladačem (ovladač sběrnice). Jako parametr je předána s IRP do zásobníku nižšího ovladače.

Str. 5


Spolupráce ovladačů

•

Upper Filter Driver  Dostane IRP dříve  Může implementovat rozšiřující funkce  Může být použit pro obejití chyb

•

Lower Filter Driver  Dostane IRP později  Může modifikovat např. pořadí prováděných operací

Str. 6


Proces zavedení ovladače

Str. 7


Driver objekt • •

Device Object je spravován komponentou I/O Manager Driver Extension pointer  struktura obsahuje globální data driveru  adresu funkce AddDevice, vytvářející Device objekt

•

• •

HW Database  název zařízení v registrech  umožňuje uložit konfigurační info pro ne PnP zařízení FastIoDispatch  pro drivery filesystému Major Function  tabulka ukazatelů na funkce, obsluhující standardní požadavky Str. 8


Rutiny ovladače

Str. 9


Driver Entry WDM Driver inicializuje Driver Object a končí Ne WDM ovladač navíc

• •

 detekuje hardware

 vytváří device objekty  dokončuje konfiguraci

Inicializace WDM Driver objektu  adresa Driver Unload  adresa AddDevice  adresy pro zpracování PnP, Power a SystemControl žádostí

•

Driver Unload •

Úklid po Driver Entry  např. uvolnění paměti apod. Str. 10


Add Device NTSTATUS AddDevice (PDRIVER_OBJECT DriverObject, PDEVICE_OBJECT pdo) { PDEVICE_OBJECT fdo; NTSTATUS status = IoCreateDevice(DriverObject, sizeof(DEVICE_EXTENSION), NULL, FILE_DEVICE_UNKNOWN, FILE_DEVICE_SECURE_OPEN, FALSE, &fdo);

PDEVICE_EXTENSION pdx = (PDEVICE_EXTENSION) fdo->DeviceExtension; IoRegisterDeviceInterface(pdo, &GUID_DEVINTERFACE_SIMPLE, pdx->DeviceObject = fdo; pdx->Pdo = pdo; IoInitializeRemoveLock(&pdx->RemoveLock, 0,0,0); pdx->devstate = STOPPED; pdx->devpower = PowerDeviceD0; pdx->syspower = PowerSystemWorking; fdo->Flags │= DO_BUFFERED_IO │ DO_POWER_PAGABLE;

pdx->LowerDeviceObject = IoAttachDeviceToDeviceStack(fdo, pdo); fdo->Flags &= ~DO_DEVICE_INITIALIZING; return STATUS_SUCCESS; } Str. 11

NULL, &pdx->ifname);


Prostředí jádra •

Io rutiny (I/O manager) 

•

Ps rutiny (Process Structure Module) 

•

funkce používané při komunikaci mezi drivery

funkce pro vytváření a řízení vláken jádra

Mm rutiny (Memory Manager)  funkce pro mapování virtuální a fyzické paměti

•

Se rutiny (Security Reference Monitor)

 funkce pro řízení a sledování bezpečnosti •

Rtl rutiny (Run time library)  náhrada standardních ANSI knihoven

•

Zw rutiny  část API32 pro přístup k registrům a souborům

•

Ke rutiny (Kernel)  funkce pro synchronizaci

•

Hal rutiny (Hardware Abstraction Layer) Str. 12


Interrupt Request Level •

Aktivita s danou IRQL nemůže být přerušena aktivitou s nižší nebo stejnou IRQL

•

Passive level

•

•



uživatelské procesy



většina rutin ovladače

Dispatch Level 

scheduler



DPC rutiny ovladače



StartIo rutina



nefunguje stránkování (i pro vyšší levely)

IRQ Level  obsluha přerušení Str. 13


Synchronizace •

Objekty jádra 

Event, semaphore



Mutex



Timer



Spin Lock



podpora i v symetrickém multiprocesorovém systému

•

Opakovaný pokus téhož CPU o získání již vlastněného Spin Locku způsobí DeadLock

•

Po získání Spin Locku automaticky přechod na Dispatch Level 

•

nefunguje stránkování

CPU čekající na SpinLock  prakticky jen obsluha přerušení

•

Čas, po nějž CPU vlastní SpinLock, by měl být minimální  prakticky jen obsluha přerušení

Str. 14


PnP stavy a žádosti

Str. 15

Ovladače pro Windows. Ovladače Windows A4M38KRP. Str. 1

Recommend Documents