Как писать драйвера (часть 5)

Автор: Гром

Итак, мы возвращаемся к драйверам.
Справедливости ради, стоит отметить, что на сайте эта тема - одна из самых популярных, так что, кому нужны более глубокие знания, может обращаться к нам на форум, там обсуждаются конкретные проблемы.

Сегодня мы поговорим о коммуникации программы с драйвером.

В одной из предыдущих статей описаны были функции типа Filter:
Вот они:

extern
NTSTATUS
FilterOpen( IN PDEVICE_OBJECT DeviceObject,
IN PIRP Irp
);

extern
NTSTATUS
FilterClose( IN PDEVICE_OBJECT DeviceObject,
IN PIRP Irp
);


extern
NTSTATUS
FilterRead( IN PDEVICE_OBJECT DeviceObject,
IN PIRP Irp
);


extern
NTSTATUS
FilterWrite( IN PDEVICE_OBJECT DeviceObject,
IN PIRP Irp
);


extern
NTSTATUS
FilterIoControl( IN PDEVICE_OBJECT DeviceObject,
IN PIRP Irp
);


В любом драйвере необходима система управления, для указания самому драйверу, какого типа операцию стоит выполнить в текущий момент времени.
Скажем для нашего примера, драйверу фильтра потока данных по сети стоит указывать степень фильтрации, типы портов для перехвата, адреса, запрещенные к обращению и т.п.

Для этого используются вышеназванные функции.
FilterOpen вызывается когда в программе вызвано обращение к драйверу с помощью функции CreateFile

FilterClose - CloseHandle()
FilterRead/FilterWrite - ReadFile/WriteFile
FilterIoControl - DeviceIoControl() соответственно.

Для правильного завершения работы каждой из этих функций - нужно обеспечить передачу в программу необходимых данных.


NTSTATUS
FilterOpen( IN PDEVICE_OBJECT DeviceObject,
IN PIRP Irp
)
{
// инициализация любых управляющих параметров, например структуры управляющих данных

Irp->IoStatus.Status = NDIS_STATUS_SUCCESS; // Возращаемое значение - ошибка или нормальное. При нормальном завершении - будет передан HANDLE на устройство, в нашем случае на драйвер.
Irp->IoStatus.Information = 0; // Количество переданных вверх байт - в нашем случае 0 потому как нет передаваемых параметров.
IoCompleteRequest( Irp, IO_NO_INCREMENT ); // Завершение работы.
return NDIS_STATUS_SUCCESS; // Нормальный код возврата.
}

Эта форма будет использоваться в том или ином виде в каждой из этих функций.

Точно так же выглядит и функция закрытия:

NTSTATUS
FilterClose( IN PDEVICE_OBJECT DeviceObject,
IN PIRP Irp
)
{

// Код окончания работы с драйвером.


Irp->IoStatus.Status = NDIS_STATUS_SUCCESS;
Irp->IoStatus.Information = 0;
IoCompleteRequest( Irp, IO_NO_INCREMENT );
return NDIS_STATUS_SUCCESS;
}

В драйвере можно создать например просто элемент для нашего примера - например, описать глобальную переменную DWORD Port; Ее будем испрользовать для задания номера порта для перехвата.

Определим Default значение для порта равное 80 (стандартный порт http протокола) и проведем его инициализацию в функции Open и де инициализацию в Close. Так мы сможем контролировать старт активной фазы работы драйвера и ее окончание.

Функции Write & Read можно использовать для передачи любого количества информации в драйвер и обратно.
Для сложных случаев и частой передачи необходимо использовать именно эти функции, из-за того, что переключение контекста драйвера не происходит. При использовании для этих целей DeviceIoControl приведет к постоянному переключению контекста драйвера и замедлит работу системы.

В нашем примере передавать в драйвер и назад нечего поэтому напишем Write/Read функции в виде готовых болванок, но так как наша цель построить работающий пример - то передадим абстрактную последовательность вверх в аппликацию.
Для этого создайте в этом же месте глобальную переменную вот такого вида:

unsigned char TestStr[10] = "abcdefghi";

NTSTATUS
FilterRead( IN PDEVICE_OBJECT DeviceObject,
IN PIRP Irp
)
{
NDIS_STATUS Status = NDIS_STATUS_SUCCESS;
ULONG BytesReturned = 0;

////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Get input parameters
PIO_STACK_LOCATION IrpStack = IoGetCurrentIrpStackLocation( Irp ); // Содержит стек Irp
ULONG BytesRequested = IrpStack->Parameters.Read.Length; // Длина принятых данных -равна параметру максимально запрошенной длины в функции ReadFile
If (BytesRequested <10) // Если запрошено меньше нашей тестовой длины - вернуть ошибку
{
BytesReturned = 0;
Status = STATUS_INVALID_BUFFER_SIZE;

}
else
{
// Если все в порядке - копировать буфер в выходной буфер стека.
NdisMoveMemory( Irp->AssociatedIrp.SystemBuffer,
TestStr,
10);
BytesReturned = 10;
Status = NDIS_STATUS_SUCCESS;


}


// Отправить

Irp->IoStatus.Status = Status;
Irp->IoStatus.Information = BytesReturned;
IoCompleteRequest( Irp, IO_NO_INCREMENT );
return Status;
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
NTSTATUS
FilterWrite( IN PDEVICE_OBJECT DeviceObject,
IN PIRP Irp
)
{
NDIS_STATUS Status = NDIS_STATUS_SUCCESS;
ULONG BytesReturned = 0;

// Здесь все работает аналогично.


Irp->IoStatus.Status = Status;
Irp->IoStatus.Information = BytesReturned;
IoCompleteRequest( Irp, IO_NO_INCREMENT );
return Status;
}

Функции симметричны.

Теперь мы подошли к функции управления.
Она сама работает точно также как и все функции перечисленные выше - с одной разницей: В ней принимаемым параметром является код операции, который надо установить в драйвер.

Можно конечно придумать свой формат данных - передаваемых в WriteFile, который расшифровывать внутри драйвера и так решать, что делать или не делать, однако стоит использовать уже готовый механизм, предоставленный Microsoft-ом.


Описание кода комманды выглядит так:

#define IOCTL_SET_COMMAND1 // наш код управления
CTL_CODE ( FILE_DEVICE_UNKNOWN, // Тип кода
0xF07, // Цифровое значение
METHOD_BUFFERED, // Метод операции
FILE_ANY_ACCESS ) // Права доступа.

Итак мы описали код управления, вызов которого будет выглядеть в программе так:
res = DeviceIoControl(
hFile, // Handle драйвера из функции CreateFile
(DWORD) IOCTL_SET_COMMAND1, // Комманда
(LPVOID)0,
(DWORD)0,
(LPVOID)NULL,
(DWORD)0,
(LPDWORD)&bytesReturned,
NULL
);


Вызов такой функции приведет к обращению драйвером к функции FilterIoControl!

NTSTATUS
FilterIoControl( IN PDEVICE_OBJECT DeviceObject,
IN PIRP Irp
)
{
NDIS_STATUS Status = NDIS_STATUS_SUCCESS;
ULONG BytesReturned = 0;
PIO_STACK_LOCATION IrpStack = IoGetCurrentIrpStackLocation( Irp );
ULONG IoControlCode = IrpStack->Parameters.DeviceIoControl.IoControlCode;

PVOID InfoBuffer = Irp->AssociatedIrp.SystemBuffer;
ULONG InputBufferLen = IrpStack->Parameters.DeviceIoControl.InputBufferLength;
ULONG OutputBufferLen = IrpStack->Parameters.DeviceIoControl.OutputBufferLength;

switch( IoControlCode )
{
case IOCTL_SET_COMMAND1:

// Здесь мы можем сменить наш номер порта с 80 на, к примеру, 25.

break;
}

Irp->IoStatus.Status = Status;
Irp->IoStatus.Information = BytesReturned;
IoCompleteRequest( Irp, IO_NO_INCREMENT );
return Status;

}

Описания Input/Output буферов привожу для того, чтобы при необходимости получения и еще каких либо сопутствующих параметров, было ясно, где их получать, скажем, в драйвере нашего примера, команда 1 может нести в качестве параметра новый номер порта для перехвата.


Давайте теперь опишем логику управления драйвером перехватчиком.

Для перехвата определяются в начале параметры перехвата, адрес, порт и т.д.
Далее вносится тип рабочего состояния - перехват - прозрачный режим.
Вносится список возможных портов к перехвату (по необходимости).

В процессе работы системы, пока управляющая аппликация не запущена, то драйверу необходимо указать стартовые параметры.
Например, тип режима - прозрачный, в этом случае не перехватывается ничего.

Когда стартует управляющая программа - то она открывает драйвер CreateFile() и запускает, если это необходимо, другие стартовые условия, например перевод в режим перехвата и номер порта для этого.

Затем по желанию клиента из программы выставляются любые нужные условия от отключения перехвата, до перехвата всех номеров портов и всех адресов.

По завершению работы контрольной программы, можно выставить спец код управления, который укажет, как жить драйверу, когда управление не запущено, отключить все настройки и вернуться к прозрачному режиму, или остаться в необходимом режиме до дальнейших указаний.

На сегодня пока все.



Опубликовал admin
18 Апр, Воскресенье 2004г.



Программирование для чайников.