WDM驱动程序入门（2）——驱动程序的小秘密

好啦，辛辛苦苦终于写完了程序，让我们编译运行吧！按下Ctrl+F5（嘿嘿，让我们先假设你习惯用VC来写程序），我等啊等……疑？怎么毫无动静的？再看看Output窗口，哇！有几百个错误啊！！不禁头大——这是怎么回事呢？

原来，WDM程序编译出来的并不是我们常见的.exe，而是.sys文件，在未经设置编译环境之前，是不能直接用VC来编译的（这就是为什么会有几百个错误了）。这种类型的文件你可以在WINNT\System32\Drivers里面找到很多。其实驱动程序也是一种PE文件，它同样由DOS MZ header开头，也有完整的DOS stub和PE header，同样拥有Import table和Export table——hoho……那跟普通的PE文件有什么不一样呢？伟大的领袖毛主席教育我们，实践是检验真理的唯一标准。那么就让我们先来做个小剖析，加深对.sys文件的认识吧！（如果你对.sys的内部细节没有兴趣的话，可以略过不看。^_^）

首先祭出Delphi里附带的tdump.exe程序（别问我为什么用这个，这只是纯粹的习惯问题）。让我们键入：
C:\WINNT\System32\Drivers>tdump ccport.sys -em -ee
参数-em是列出Import table，-ee是列出Export table。回车之后，屏幕列出一大堆东西：

C:\WINNT\SYSTEM32\DRIVERS>tdump ccport.sys -em -ee Turbo Dump  Version 5.0.16.12 Copyright ? 1988, 2000 Inprise Corporation                     Display of File CCPORT.SYS IMPORT:     NTOSKRNL.EXE={hint:011Fh}.’memcpy’ IMPORT:     NTOSKRNL.EXE={hint:003Dh}.’IoDeleteDevice’ IMPORT:     NTOSKRNL.EXE={hint:0030h}.’IoAttachDeviceToDeviceStack’ IMPORT:     NTOSKRNL.EXE={hint:008Eh}.’KeSetEvent’ IMPORT:     NTOSKRNL.EXE={hint:0068h}.’IofCallDriver’ IMPORT:     NTOSKRNL.EXE={hint:0095h}.’KeWaitForSingleObject’ IMPORT:     NTOSKRNL.EXE={hint:0074h}.’KeInitializeEvent’ IMPORT:     NTOSKRNL.EXE={hint:003Fh}.’IoDetachDevice’ IMPORT:     NTOSKRNL.EXE={hint:00D3h}.’RtlFreeUnicodeString’ IMPORT:     NTOSKRNL.EXE={hint:0077h}.’KeInitializeSpinLock’ IMPORT:     NTOSKRNL.EXE={hint:0129h}.’strcpy’ IMPORT:     NTOSKRNL.EXE={hint:0121h}.’memset’ IMPORT:     NTOSKRNL.EXE={hint:003Ch}.’IoCreateUnprotectedSymbolicLink’ IMPORT:     NTOSKRNL.EXE={hint:0038h}.’IoCreateDevice’ IMPORT:     NTOSKRNL.EXE={hint:00C2h}.’RtlAnsiStringToUnicodeString’ IMPORT:     NTOSKRNL.EXE={hint:0069h}.’IofCompleteRequest’ IMPORT:     NTOSKRNL.EXE={hint:0124h}.’sprintf’ IMPORT:     NTOSKRNL.EXE={hint:003Eh}.’IoDeleteSymbolicLink’ IMPORT:     NTOSKRNL.EXE={hint:0042h}.’IoFreeIrp’ IMPORT:     NTOSKRNL.EXE={hint:004Dh}.’IoInitializeIrp’ IMPORT:     NTOSKRNL.EXE={hint:002Dh}.’IoAllocateIrp’ IMPORT:     NTOSKRNL.EXE={hint:0027h}.’InterlockedExchange’ IMPORT:     NTOSKRNL.EXE={hint:0025h}.’InterlockedCompareExchange’ IMPORT:     NTOSKRNL.EXE={hint:0035h}.’IoCancelIrp’ IMPORT:     NTOSKRNL.EXE={hint:012Ah}.’strlen’ IMPORT:     NTOSKRNL.EXE={hint:0126h}.’strcat’ IMPORT:     NTOSKRNL.EXE={hint:0114h}.’atoi’ IMPORT:     NTOSKRNL.EXE={hint:0128h}.’strcmp’ IMPORT:     NTOSKRNL.EXE={hint:0034h}.’IoBuildSynchronousFsdRequest’ IMPORT:     NTOSKRNL.EXE={hint:00D5h}.’RtlInitAnsiString’ IMPORT:          HAL.DLL={hint:0006h}.’KfAcquireSpinLock’ IMPORT:          HAL.DLL={hint:0009h}.’KfReleaseSpinLock’ EXPORT ord:0001=’Vcomm_DriverControl’

我们可以很清楚地看到，它主要调用了NTOSKRNL.EXE和HAL.DLL文件（实际上你会发现，几乎所有的WDM驱动程序都会调用NTOSKRNL.EXE文件，从它的名字你可以看出为什么了吧？），并且输出了一个函数“Vcomm_DriverControl”。这表明，其实.sys跟.exe文件一样，都是一种PE文件来的。不同的是，.sys文件Import的通常是NTOSKRNL.EXE，而.exe文件Import的通常是KERNEL32.DLL和USER32.DLL。

知道了这些有什么用呢？实际上，由于.sys通常不调用KERNEL32.DLL和USER32.DLL，所以你是不能在设备驱动程序里面调用任何C、C++和Win32函数的，而且也不能用C++关键字new和delete等（可以用malloc和free来代替），而必须使用大量的内核函数。为了读者的方便，下面我列出一些常见的驱动程序可用的内核函数：

Ex…        执行支持 Hal…        硬件抽象层（仅NT/Windows 2000） Io…        I/O管理器（包括即插即用函数） Ke…        内核 Ks…        内核流IRP管理函数 Mm…        内存管理器 Ob…        对象管理器 Po…        电源管理 Ps…        进程结构 Rtl…        运行时库 Se…        安全引用监视 Zw…        其他函数

最后让我们再来看看，写设备驱动程序时必须注意的一些问题：

1、内核宏
如果查看DDK头文件，会发现有几个内核函数是以宏的方式实现的。这种宏中有几个宏的定义是相当糟糕的。例如，我们看到RemoveHeadList的定义如下：

#define RemoveHeadList(ListHead)         (ListHead)->Flink;         {RemoveEntryList((ListHead)->Flink)}

如果以以下方式调用RemoveHeadList，则将编译错误的代码：

if(SomethingInList)         Entry = RemoveHeadList(list);

使这个调用安全的唯一方法是使用花括号：

if(SomethingInList)     {         Entry = RemoveHeadList(list);     }

所以我们切勿为了贪图一时的方便，而使用不太规范的写法，最好是在所有的if、for和while等语句中使用花括号。

2、驱动程序函数名称
跟C/C++的main()函数一样，设备驱动程序也有一个必须存在，而且只能以DriverEntry()为名称的入口函数。然而，除此之外，我们可以使用任何名字来给其他函数命名——只要你自己记得就行了，当然，最好符合某些特定的规范啦，例如匈牙利命名法……

3、安装时的问题
·在Windows98中驱动程序可执行文件必须是8.3文件名。（别问我为什么，我也不知道，我只能建议你去问比尔该死）
·如果INF文件中含有非法节的详细资料，Windows将不使用这个INF文件。


呼～～讲了那么多，先去喝口水吧。其实本节罗罗嗦嗦讲了一大堆，跟实际的编程却并没有太大的关系，不过为了将来养成良好的编程习惯，还是应该遵守一下的，对吗？好了，下一节我将详细讲解如何编译、安装驱动程序，敬请留意。

老罗
2002-8-19