[置顶] VS2008 开发驱动程序
1. 前言
随着计算机科学技术的发展，驱动程序的开发悄然成为各个计算机应用领域（特别是编写与硬件相关程序）的程序员的关注的话题，对于那些迫切希望探究驱动程序开发奥秘的程序员来讲，面对铺天盖地，五花八门的各种图书资料，难免出现不知从何入手的问题，本文将带领你利用微软成熟的开发设计环境，自己动手开发出几类最简单的驱动程序，抛砖引玉，希望大家能够从中吸取到自己需要的知识，戳破驱动程序开发神秘的面纱，提升自身软件设计实力，为祖国的软件事业发展做出更大的贡献。
本人在学习驱动程序开发伊始，懵懵懂懂中也翻阅了不少前辈们的书籍，也在互联网上搜集了不少关于驱动开发方面的资料，出处无法一一列举，本文也将引用或者参考部分内容，在此感谢原著对本人的帮助，对前辈们献上我最崇高的敬意。
2. 开发环境搭建
2.1 软件平台搭建：
Microsoft Visual Studio 2008 , WDK7,VMware Workstation6.5.
安装VS2008及MSDN 。MSDN 可以帮助你更好使用VS2008,在出现问题找不到答案时，可以仔细阅读一下MSDN ，会提供一些必要的帮助。并且可以通过MSDN免费得到WDK7的下载连接。VS2008安装步骤略。
下载，安装WDK7，即（Windows Driver Kits 7.0.0）。提示选择安装选项时，建议全部选择安装，WDK便自动安装WinDbg(Windows调试工具)，用于使用虚拟机对驱动程序代码进行调试。安装步骤略。
安装VMware Workstation.建议选择安装6.0以上版本。安装步骤略。安装成功以后新建Windows虚拟机，笔者选择的是WindowsXP系统（其他Windows系统大体相同），并安装系统映像，使之成为可以正常工作的WindowsXP虚拟系统。
2.2 调试平台搭建：
软件平台搭建成功以后，调试平台的搭建需要以下几个步骤。
第一步，修改WindowsXP虚拟机的系统配置。
1. 修改虚拟机配置。在硬件中选择添加串口。在连接属性中选择“使用命名管道”。保留默认命名管道名称//./pipe/com_1。在串口端属性中选择“The end is the server.”，“The other end is an application. ”。勾选I/0模式中的”Yield CPU on Polled”复选框。
2. 启动虚拟机进入WindowsXP系统，打开“我的电脑”窗口，在“工具”菜单里面选择“文件夹选项”并点击，在文件夹选项弹出窗口选择“查看”选项卡。在“高级选项”中去除“隐藏受保护的操作系统文件”复选框勾选。并选择“显示所有文件和文件夹“。确定后系统关闭弹出窗口。
3. 打开系统的安装分区，笔者电脑默认安装的C盘。在根目录下可以找到“boot.ini”配置文件。双击打开文件。修改[boot loader]。Timeouts = 30.修改[Operating systems],复制其中关于WindowsXP 的一行字符（如果是纯净系统只有一行系统描述，有些系统可能带有DOS安装工具的选项，我们只需要复制关于安装Windows系统的描述），添加一新行并粘贴复制描述字符串。在系统描述字符串里面添加“-Debug”以示和前面项目的区别，行末添加“/debug /debugport=COM1 /baudrate=115200” 。保存关闭文件。关闭系统。
4. 从开始菜单中选择“Debugging Tools for Windows（X86）”中的windbg并打开。
在file 菜单下的Symbol Search Path项点击，弹出Symbol Search Path对话框。在Symbol Path编辑框里面输入srv*c:/windows/symbols*http://msdl.microsoft.com/download/symbols;cache*c:/windows/symbols。并新建C:/Windows/symbols文件夹。在file 菜单下选择Kernal Debug选项，弹出Kernal Debugging对话框，选择COM选项卡，输入波特率为115200，端口名//./pipe/com_1 。勾选Pipe复选框。确定后WinDbg即处于等待管道连接状态。
5. 重新启动WindowsXP虚拟机。在引导列表（即可看到我们在第3步中添加的系统描述）中，选择带有“-Debug”选项（前面设置哪项）并回车。正常情况下，在启动一段时间后WinDbg即显示连接成功。选择WinDbg中的Debug菜单下break选项，如果虚拟机响应，WinDbg调试菜单和工具栏即变为有效状态，可以进行单步等其他操作。说明调试平台搭建成功。首次进行连接可能需要较长时间。
3. KDM驱动开发示例
3.1 项目属性配置
1. 打开VS2008,新建一个Visual C++ à Win32 à win32空项目。例如DDKDemo。
2. 打开VS2008 的“生成”菜单中的“配置管理器”选项。在活动解决方案配置中选择《新建》，新建一个Check空的解决方案配置。
3. 在解决方案管理器中，新建一个DDKDemo.h头文件，一个DDKDemo.cpp源文件。
4. 打开VS2008的“项目”菜单里面“属性”选项。即打开Test项目属性页。在项目属性页选择“配置属性”，打开十字图标。
5. 选择“C/C++”并展开内部选项。
在“常规”选项中，在“附加包含目录”中添加wdk 引用头文件目录。并去除“从父级或项目默认设置继承”复选框的勾选。Wdk头文件目录如下：
D:/WinDDK/7600.16385.0/inc/api
D:/WinDDK/7600.16385.0/inc/crt
D:/WinDDK/7600.16385.0/inc/ddk
注意笔者的WDK安装目录在D盘。
在“调试信息格式”中选择 “C7 兼容(/Z7)”选项。
在“警告等级”中选择“3级（/W3）”。
在“将警告视为错误”中选择“是(/WX)”。
在“优化”选项中，在“优化”中选择“禁用（/Od）”。
在“预处理器”选项中，在“预处理器定义”中添加 “WIN32=100;_X86_=1;WINVER=0x501;DBG=1”。并去除“从父级或项目默认属性继承”复选框的勾选。
在“高级”选项中，选择“调用约定”为“__stdcall (/Gz)”。
6. 选择“链接器”并展开内部选项。
在“常规”选项中，修改“输出文件”的文件扩展名为 .sys 添加“附加库目录”
D:/WinDDK/7600.16385.0/lib/Crt/i386
D:/WinDDK/7600.16385.0/lib/wxp/i386
并去除“从父级或项目默认设置继承”复选框的勾选。
在“输入”选项中，添加“附加依赖项”ntoskrnl.lib并去除“从父级或项目默认设置继承”复选框的勾选。
在“清单文件”选项中，选择“生成清单”为否。
在“调试”选项中，选择“生成调试信息”为“是 （/Debug）”。
在“系统”选项中，选择“子系统”为“本机 （/SUBSYSTEM:NATIVE）”。选择“驱动程序”为“驱动程序（/DRIVER）”。
在“高级”中，添加“入口点”为DriverEntry。选择“随即基址”为“默认值”。选择“数据执行保护”为默认值。选择“目标计算机”为“MachineX86(/MACHINE:X86)”。
在“命令行”选项中，添加“/SECTION:INIT,D /IGNORE:4078”。
3.2 示例代码简介
/*********************************************************************
** 文件名：DDKDemo.h
** 注释：这是一个KDM的测试程序--用于对设备驱动程序本质进行必要的了解
** 作者：XPJ
** 创建时间：2009-11-10
*********************************************************************/
#pragma once
//KDM驱动程序头文件
extern "C"
{
#include<ntddk.h>
}
//定义几个函数段属性宏
#define PAGEDCODE code_seg("PAGED") //分页内存段
#define LOCKEDPAGE code_seg() //非分页内存段
#define INITCODE code_seg("INIT") //初始化内存段
//定义设备扩展结构，用于保存设备属性
typedef struct _DEVICE_EXTENSION
{
PDEVICE_OBJECT pDeviceObject; //设备对象指针
UNICODE_STRING ustrDeviceName; //设备名
UNICODE_STRING ustrSymbolicName; //符合连接名
}DEVICE_EXTENSION,*PDEVICE_EXTENSION;
//辅助创建设备函数声明
NTSTATUS CreateDevice(IN PDRIVER_OBJECT pDriverObject);
//驱动卸载回调函数
VOID DDKUnload(IN PDRIVER_OBJECT pDriverObject);
//驱动投递函数
NTSTATUS DDKDispatchRoutine(IN PDEVICE_OBJECT pDeviceObject,
IN PIRP pIrp);
/*********************************************************************
** 文件名：DDKDemo.cpp
** 注释：DDKDemo实现文件
** 作者：XPJ
** 创建时间：2009-11-10
*********************************************************************/
#include "DDKDemo.h"
#pragma INITCODE
extern "C" NTSTATUS DriverEntry(
IN PDRIVER_OBJECT pDriverObject,
IN PUNICODE_STRING ustrRegistryPath)
/*++
功能描述：驱动入口函数。
参数：
pDriverObject:驱动对象指针。
pRegistryPath:驱动注册表项路径字符串。
返回值：
成功返回：STATUS_SUCCESS
--*/
{
NTSTATUS status;
DbgPrint(("Hello,My Windows!Enter DriverEntry!/n"));
//添加一个调试断点，用于使用WinDbg进行源代码调试
DbgBreakPoint();
//注册其他驱动回调函数入口
pDriverObject->DriverUnload=DDKUnload;
pDriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_CREATE]=DDKDispatchRoutine;
pDriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_CLOSE]=DDKDispatchRoutine;
pDriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_WRITE]=DDKDispatchRoutine;
pDriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_READ]=DDKDispatchRoutine;
//创建设备
status=CreateDevice(pDriverObject);
DbgPrint(("DriverEntry end!/n"));
return status;
}
#pragma INITCODE
NTSTATUS CreateDevice(IN PDRIVER_OBJECT pDriverObject)
/*++
功能描述：辅助创建设备对象函数。
参数：
pDriverObject:驱动对象指针。
返回值：成功 返回STATUS_SUCCESS
失败 返回错误信息
--*/
{
NTSTATUS status;
PDEVICE_OBJECT pDeviceObject;
PDEVICE_EXTENSION pDeviceExtension;
DbgPrint(("Enter CreateDevice!/n"));
//创建设备名称
UNICODE_STRING DeviceName;
RtlInitUnicodeString(&DeviceName,L"//Device//DDKDevice");
//创建设备
status=IoCreateDevice(pDriverObject,
sizeof(DEVICE_EXTENSION),
&(UNICODE_STRING)DeviceName,
FILE_DEVICE_UNKNOWN,
0,TRUE,
&pDeviceObject);
if(!NT_SUCCESS(status))
{
return status;
}
//添加扩展属性
pDeviceObject->Flags |= DO_BUFFERED_IO;
//创建符合连接
UNICODE_STRING SymbolicLinkName;
RtlInitUnicodeString(&SymbolicLinkName,L"//??//MyDDKDevice");
pDeviceExtension=(PDEVICE_EXTENSION)pDeviceObject->DeviceExtension;
pDeviceExtension->pDeviceObject=pDeviceObject;
pDeviceExtension->ustrDeviceName=DeviceName;
pDeviceExtension->ustrSymbolicName=SymbolicLinkName;
status=IoCreateSymbolicLink(&SymbolicLinkName,&DeviceName);
if(!NT_SUCCESS(status))
{
IoDeleteDevice(pDeviceObject);
DbgPrint(("CreateDevice Failed!/n"));
return status;
}
DbgPrint(("CreateDevice end!/n"));
return STATUS_SUCCESS;
}
#pragma PAGEDCODE
VOID DDKUnload(IN PDRIVER_OBJECT pDriverObject)
/*++
功能描述：驱动卸载函数。
参数：
pDriverObject:驱动对象指针。
返回值：无
--*/
{
PDEVICE_OBJECT pNextObject;
DbgPrint(("Enter DDKUnload/n"));
pNextObject=pDriverObject->DeviceObject;
while(pNextObject !=NULL)
{
//遍历所有挂载设备
PDEVICE_EXTENSION pDevExtension=(PDEVICE_EXTENSION)pNextObject->DeviceExtension;
UNICODE_STRING SymLink=pDevExtension->ustrSymbolicName;
IoDeleteSymbolicLink(&SymLink);
pNextObject=pNextObject->NextDevice;
IoDeleteDevice(pDevExtension->pDeviceObject);
}
}
#pragma PAGEDCODE
NTSTATUS DDKDispatchRoutine(IN PDEVICE_OBJECT pDeviceObject,
IN PIRP pIrp)
/*++
功能描述：驱动投递函数。该驱动所有IRP请求公有投递函数。
参数：
pDriverObject:驱动对象指针。
pIrp:IRP请求。
返回值：返回STATUS_SUCCESS
--*/
{
DbgPrint(("Enter DDKDispatchRoutine!/n"));
NTSTATUS status=STATUS_SUCCESS;
pIrp->IoStatus.Status=status;
pIrp->IoStatus.Information=0;
IoCompleteRequest(pIrp,IO_NO_INCREMENT);
DbgPrint(("DDKDispatchRountine end!/n"));
return status;
}
3.3 安装调试示例
打开DDKDemo所在目录，进入Check文件夹，复制DDKDemo.sys文件到虚拟机中。
驱动的安装可以有二种选择，一种使用安装工具进行安装，一种自己编写安装程序。对于初学者，可以从网上下载DriverMonitor驱动调试安装工具来安装自己生成的驱动程序。
打开WinDbg，在file菜单中打开Source Search Path项，在弹出的对话框的Source Path中添加DDKDemo目标文件夹全路径，即上述的Check文件夹的全路径。在Debug菜单中选择Source Mode为选择状态，启动Kernal Debug 内核调试。
在WindowsXP虚拟机中安装加载DDKDemo.sys驱动程序，驱动程序被加载以后，虚拟机即在我们设置的断点中断，同时WinDbg处于激活状态。在WinDbg中选择单步执行，单步两下，WinDbg即可弹出附带源码的驱动程序调试窗口。现在你已经进入里系统驱动加载的过程中了，可以随意查看程序执行过程中的参变量的变化。接下来就是你自己施展才华时候了。呵呵~~