WMD驱动

同我们学习c语言的时候一样，首先要从程序入口点开始。在驱动程序中，这个入口点就是DriverEntry函数(相当于c语言的main函数)，它在驱动程序被加载进内存的时候调用。DriverEntry函数有两个参数，其中第一个参数PDRIVER_OBJECT pDriverObj是指向该驱动程序对应的驱动程序对象的指针。在DriverEntry函数中，一个重要的任务就是要设定驱动程序对象的几个函数指针，这样，该驱动程序对象关联的设备对象在接收到上层的IRP的时候，就会通过驱动程序对象中设置的函数指针，找到相应的函数来做处理：
pDriverObj->DriverUnload = DriverUnload;
pDriverObj->MajorFunction[IRP_MJ_CREATE] =
pDriverObj->MajorFunction[IRP_MJ_CLOSE] =
pDriverObj->MajorFunction[IRP_MJ_DEVICE_CONTROL] = DriverDispatch;

除此之外，DriverEntry函数还有一个重要的任务，就是要创建设备对象并为其建立符号连接。（这里说明一下，在规范的WDM程序中，创建设备对象的任务本来该由AddDevice函数来做，而这个函数也是通过驱动程序对象的一个函数指针来定位的。在这种规范的WDM程序中，一旦有新硬件加入，系统就会自动通过驱动程序对象的函数指针找到AddDevice函数，并调用它来创建设备对象。但是在这里，我并不是在为实际存在的硬件写驱动，而只是写一个内核模式下的程序，因此就只需要在DriverEntry函数中创建一个设备对象就行了。）
IoCreateDevice( pDriverObj,
0,
&deviceName,
FILE_DEVICE_UNKNOWN,
FILE_DEVICE_SECURE_OPEN,
true,
&pDeviceObj ); //创建设备对象
IoCreateSymbolicLink( &linkName, &deviceName ); //建立符号连接

从上面调用IoCreateDevice函数的参数中还可以看出，设备对象和驱动程序对象是相关联的，这也就可以解释为什么是设备接收到IRP，而相应的处理函数却是由驱动程序对象中的函数指针定位的。至于建立符号连接，那是为了方便在用户模式中调用设备对象。
从前面设定的驱动程序对象中的函数指针可以看到，主要有两个函数：卸载函数DriverUnload和派遣函数DriverDispatch。DriverUnload函数应该很容易理解，它是在驱动程序被卸载出内存的时候调用，主要做一些释放内存之类的工作。而在我的这个程序中，所有的IRP都是在同一个函数里面进行处理的，这就是派遣函数DriverDispatch（实际上很多WDM程序都是这样做的）。下面就分别介绍一下这两个函数。
DriverUnload函数的主要任务是将创建的设备对象和符号连接删除掉，当然如果在程序中还分配了其他内存需要释放，也是在这里完成。
IoDeleteSymbolicLink( &linkName );
IoDeleteDevice( pDriverObj->DeviceObject );

派遣函数DriverDispatch主要负责处理上层的IRP。这里先要提一下，每个IRP都与两个数据结构相关联，就是IRP本身和IRP Stack——IO_STACK_LOCATION结构。在这两个结构里面，包含了所有上层传递给本层设备对象的信息。最重要的一个信息就是：在IO_STACK_LOCATION结构中，包含了IRP的功能码MajorFunction和MinorFunction(IRP的功能码标识了该IRP具体是什么请求，比如读请求的MajorFunction值为IRP_MJ_READ)。
DriverDispatch函数的处理流程一般是这样的：首先通过IRP获得IPR Stack；然后从IRP Stack中得到该IRP的主功能码MajorFunction，判断主功能码并做相应处理；处理完该请求后，根据具体情况选择完成该请求或者向下一层设备对象传递该IRP。获得IRP Stack很简单，只需要调用函数IoGetCurrentIrpStackLocation即可：
PIO_STACK_LOCATION pIrpStack = IoGetCurrentIrpStackLocation( pIrp );

判断主功能码并做相应的处理这一步一般是由一个switch-case语句实现的：
switch( pIrpStack->MajorFunction )
{
case IRP_MJ_CREATE:
DbgPrint( "Info: Create!\n" );
break;
case IRP_MJ_CLOSE:
DbgPrint( "Info: Close!\n" );
break;
case IRP_MJ_DEVICE_CONTROL:
{
switch( pIrpStack->Parameters.DeviceIoControl.IoControlCode )
{
case IOCTL_GET_INFO:
{
RtlCopyMemory( pIrp->UserBuffer, "This is a test driver!", 23 );
information = 23;
break;
}
default:
break;
}
}
default:
break;
}

最后一步，如果需要完成该请求，那么应该先设置IRP结构中的IoStatus域，然后调用函数IoCompleteRequest：
pIrp->IoStatus.Status = STATUS_SUCCESS;
pIrp->IoStatus.Information = information;
IoCompleteRequest(pIrp, IO_NO_INCREMENT);

如果需要向下一层设备对象传递该IRP，则要先初始化往下传递的IRP对应IRP Stack(可以直接将当前的IRP Stack复制给下层IRP Stack)，然后调用IoCallDriver函数往下层传递该IRP：
IoCopyCurrentIrpStackLocationToNext(pIrp);
status = IoCallDriver(pLowerDeviceObj, pIrp);

以上就是对我写的这个驱动试验程序的简单分析，也是我对WDM驱动程序框架结构的一个初步理解。由于我只是初学WDM，因此一定有很多理解错误或者遗漏的地方。
下面，我再简单介绍一下怎样从用户模式的程序中调用驱动。用户模式的程序要调用驱动，首先就要打开设备，也就是驱动程序中创建的设备对象。这可以通过调用CreateFile函数来实现。CreateFile函数本来是用于打开文件，它的第一个参数就是文件名。而这里，我们以设备名作为它的第一个参数传入，那么该函数打开的就是设备了。这里所说的设备名，实际上是驱动程序里面为设备对象建立的符号连接名。比如用户模式中给出的设备名为” \\.\MyDevice”，I/O管理器在执行名称搜索前先自动把”\\.\”转换成”\??\”，这样就成了” \??\MyDevice”，这就是驱动程序里面建立的符号连接名了。打开设备后，用户模式的程序就可以调用ReadFile、WriteFile和DeviceIoControl等函数向驱动程序发出请求了。
最后，给出我的试验程序的源码。

//Driver部分:

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

#include "ntddk.h"

#define DEVICE_NAME L"\\Device\\MyDevice"
#define LINK_NAME L"\\??\\MyDevice"
#define IOCTL_GET_INFO \
CTL_CODE(FILE_DEVICE_UNKNOWN, 0x802, METHOD_NEITHER, FILE_ANY_ACCESS)

void DriverUnload( PDRIVER_OBJECT pDriverObj );
NTSTATUS DriverDispatch( PDEVICE_OBJECT pDeviceObj, PIRP pIrp );

// 驱动程序加载时调用DriverEntry例程:
NTSTATUS DriverEntry( PDRIVER_OBJECT pDriverObj, PUNICODE_STRING pRegistryString )
{
DbgPrint( "DriverEntry!\n" );

NTSTATUS status;

PDEVICE_OBJECT pDeviceObj;
UNICODE_STRING deviceName;
RtlInitUnicodeString( &deviceName, DEVICE_NAME );
status = IoCreateDevice( pDriverObj, 0, &deviceName, FILE_DEVICE_UNKNOWN, FILE_DEVICE_SECURE_OPEN, true, &pDeviceObj );
if( !NT_SUCCESS( status ) )
{
DbgPrint( "Error: Create device failed!\n" );
return status;
}

UNICODE_STRING linkName;
RtlInitUnicodeString( &linkName, LINK_NAME );
status = IoCreateSymbolicLink( &linkName, &deviceName );
if( !NT_SUCCESS( status ) )
{
DbgPrint( "Error: Create symbolic link failed!\n" );
IoDeleteDevice( pDeviceObj );
return status;
}

pDriverObj->DriverUnload = DriverUnload;
pDriverObj->MajorFunction[IRP_MJ_CREATE] =
pDriverObj->MajorFunction[IRP_MJ_CLOSE] =
pDriverObj->MajorFunction[IRP_MJ_DEVICE_CONTROL] = DriverDispatch;

return STATUS_SUCCESS;
}

void DriverUnload( PDRIVER_OBJECT pDriverObj )
{
DbgPrint( "DriverUnload!\n" );

if( pDriverObj->DeviceObject != NULL )
{
UNICODE_STRING linkName;
RtlInitUnicodeString( &linkName, LINK_NAME );
IoDeleteSymbolicLink( &linkName );

IoDeleteDevice( pDriverObj->DeviceObject );
}
return;
}

NTSTATUS DriverDispatch( PDEVICE_OBJECT pDeviceObj, PIRP pIrp )
{
ULONG information = 0;
PIO_STACK_LOCATION pIrpStack = IoGetCurrentIrpStackLocation( pIrp );

switch( pIrpStack->MajorFunction )
{
case IRP_MJ_CREATE:
DbgPrint( "Info: Create!\n" );
break;
case IRP_MJ_CLOSE:
DbgPrint( "Info: Close!\n" );
break;
case IRP_MJ_DEVICE_CONTROL:
{
switch( pIrpStack->Parameters.DeviceIoControl.IoControlCode )
{
case IOCTL_GET_INFO:
{
RtlCopyMemory( pIrp->UserBuffer, "This is a test driver!", 23 );
information = 23;
break;
}
default:
break;
}
}
default:
break;
}

pIrp->IoStatus.Status = STATUS_SUCCESS;
pIrp->IoStatus.Information = information;
IoCompleteRequest(pIrp, IO_NO_INCREMENT);
return STATUS_SUCCESS;
}

#ifdef __cplusplus
}
#endif

//用户模式程序部分:

#include "stdafx.h"
#include "stdio.h"
#include "windows.h"

#define DEVICE_NAME "\\\\.\\MyDevice"
#define CTL_CODE( DeviceType, Function, Method, Access ) ( \
((DeviceType) << 16) | ((Access) << 14) | ((Function) << 2) | (Method) \
)
#define FILE_DEVICE_UNKNOWN 0x00000022
#define METHOD_NEITHER 3
#define FILE_ANY_ACCESS 0
#define IOCTL_GET_INFO \
CTL_CODE(FILE_DEVICE_UNKNOWN, 0x802, METHOD_NEITHER, FILE_ANY_ACCESS)

int main(int argc, char* argv[])
{
HANDLE hDevice = CreateFile( DEVICE_NAME, GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, FILE_SHARE_READ, NULL,
OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL );

if( hDevice == INVALID_HANDLE_VALUE )
{
printf( "Error: Can't open the device!\n" );
return -1;
}

unsigned long numOfBytesReturned;
char info[32] = {0};
if( DeviceIoControl( hDevice, IOCTL_GET_INFO, NULL, 0, info, 32, &numOfBytesReturned,
NULL ) == true )
printf( "Information: %s \n", info );

CloseHandle( hDevice );
Sleep( 3000 );
return 0;
}