usb驱动问题,大家看看为什么在KeWaitForSingleObject处死等不回!!!!

DontKissBossAss 2012-01-30 04:33:51
我在一个IRP的取消例程中,给USB设备发送通知。 出现了上述问题。

VOID IrpCancelRoutine(IN PDEVICE_OBJECT fdo, IN PIRP Irp)
{
PDEVICE_EXTENSION pdx = (PDEVICE_EXTENSION)fdo->DeviceExtension;

IoAcquireRemoveLock(&pdx->RemoveLock, Irp);

// Release the global cancel spin lock.
// Do this while not holding any other spin locks so that we exit at the right IRQL.
IoReleaseCancelSpinLock(Irp->CancelIrql);

if( Irp == pdx->pBufIrp)
{
KeInitializeEvent(&event, NotificationEvent, FALSE);

//pdx->LowerDeviceObject, 已经初始化完成
irp = IoBuildDeviceIoControlRequest(IOCTL_INTERNAL_USB_SUBMIT_URB,
pdx->LowerDeviceObject,
NULL,
0,
NULL,
0,
TRUE,
&event,
&ioStatus);

ntStatus = IoCallDriver(pdx->LowerDeviceObject, irp);
if(ntStatus == STATUS_PENDING)
{
//在此处死等,在其他线程上先文中不存在这个问题,取消历程中,存在此问题。为啥
status = KeWaitForSingleObject(pdx->phExitEvent,Executive,ernelMode,FALSE,NULL);
}
//...其他处理
}

//取消IRP
}
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cqupt_chen 2012-09-26
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应该是死锁的问题
windbg调一下吧 这种同步的问题 比较好搞 看看内核对象的格式就好办了
wait_list_entry入手 线程里也有等待列表的
wjcapple 2012-02-04
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我来顶楼主一下,顺便做个记号
jzxsasch 2012-02-04
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不明白 肯定是个很小的地方错了
曹大夯 2012-02-03
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[Quote=引用 2 楼 dontkissbossass 的回复:]
2:当上层应用程序异常结束时,为了消除挂起的资源而引起蓝屏,我要为步骤1中的irp设置取消例程,,由于异常结束时,驱动再清理线程时,会主动调用我这个取消例程。
[/Quote]

为什么上层应用程序异常结束时会蓝屏?蓝屏信息是什么?

这类问题建议通过修改应用程序来解决。也就是说,在应用程序里面加足够的保护并加入异常处理。确保应用程序以外退出的时候,会去Cancel自己的取数IRP。
而不是在驱动的Cancel例程里面做处理。驱动的Cancel例程只能做Cancel本身对应IRP相关的动作。
jzxsasch 2012-02-02
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那就要看下层驱动什么时候完成 你自己创建的这个请求了 调试下城驱动吧
DontKissBossAss 2012-02-02
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[Quote=引用 4 楼 jzxsasch 的回复:]

为什么不是
status = KeWaitForSingleObject(&event,Executive,ernelMode,FALSE,NULL);
而是
status = KeWaitForSingleObject(event,Executive,ernelMode,FALSE,NULL);
[/Quote]

是我在帖子里面写错了,不存在event不一致问题。 抱歉。
Luisfan 2012-02-02
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[Quote=引用 1 楼 huntercao 的回复:]

是什么IRP的Cancel例证?

另外,在Cancel例程里面发送IRP/URB不太合适。
[/Quote]

我估计是他那里的参数有误!
DontKissBossAss 2012-02-02
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[Quote=引用 7 楼 jzxsasch 的回复:]

那就要看下层驱动什么时候完成 你自己创建的这个请求了 调试下城驱动吧
[/Quote]

很奇怪,同样一个函数,在其他地方,基本上立马返回,但是当程序调用cancel例程,cancel例程下边的标准调用时, 就死等

我cancel例程是当上层应用程序强制结束进程时,执行的。难道是这有关系?

NTSTATUS
BulkUsb_CallUSBD(
IN PDEVICE_OBJECT DeviceObject,
IN PURB Urb
)
/*++

Routine Description:

Passes a URB to the USBD class driver
The client device driver passes USB request block (URB) structures
to the class driver as a parameter in an IRP with Irp->MajorFunction
set to IRP_MJ_INTERNAL_DEVICE_CONTROL and the next IRP stack location
Parameters.DeviceIoControl.IoControlCode field set to
IOCTL_INTERNAL_USB_SUBMIT_URB.

Arguments:

DeviceObject - pointer to the physical device object (PDO)

Urb - pointer to an already-formatted Urb request block

Return Value:

STATUS_SUCCESS if successful,
STATUS_UNSUCCESSFUL otherwise

--*/
{
NTSTATUS ntStatus, status = STATUS_SUCCESS;
PDEVICE_EXTENSION deviceExtension;
PIRP irp;
KEVENT event;
IO_STATUS_BLOCK ioStatus;
PIO_STACK_LOCATION nextStack;

BULKUSB_KdPrint( DBGLVL_MAXIMUM,("enter BulkUsb_CallUSBD\n"));

deviceExtension = DeviceObject->DeviceExtension;

//
// issue a synchronous request
//

KeInitializeEvent(&event, NotificationEvent, FALSE);

irp = IoBuildDeviceIoControlRequest(
IOCTL_INTERNAL_USB_SUBMIT_URB,
deviceExtension->TopOfStackDeviceObject, //Points to the next-lower driver's device object
NULL, // optional input bufer; none needed here
0, // input buffer len if used
NULL, // optional output bufer; none needed here
0, // output buffer len if used
TRUE, // If InternalDeviceControl is TRUE the target driver's Dispatch
// outine for IRP_MJ_INTERNAL_DEVICE_CONTROL or IRP_MJ_SCSI
// is called; otherwise, the Dispatch routine for
// IRP_MJ_DEVICE_CONTROL is called.
&event, // event to be signalled on completion
&ioStatus); // Specifies an I/O status block to be set when the request is completed the lower driver.

//
// As an alternative, we could call KeDelayExecutionThread, wait for some
// period of time, and try again....but we keep it simple for right now
//
if (!irp) {
return STATUS_INSUFFICIENT_RESOURCES;
}

//
// Call the class driver to perform the operation. If the returned status
// is PENDING, wait for the request to complete.
//

nextStack = IoGetNextIrpStackLocation(irp);
BULKUSB_ASSERT(nextStack != NULL);

//
// pass the URB to the USB driver stack
//
nextStack->Parameters.Others.Argument1 = Urb;

ntStatus = IoCallDriver(deviceExtension->TopOfStackDeviceObject, irp);

BULKUSB_KdPrint( DBGLVL_MAXIMUM,("BulkUsb_CallUSBD() return from IoCallDriver USBD %x\n", ntStatus));

if (ntStatus == STATUS_PENDING) {

status = KeWaitForSingleObject(
&event,
Suspended,
KernelMode,
FALSE,
NULL);

} else {
ioStatus.Status = ntStatus;
}

BULKUSB_KdPrint( DBGLVL_MAXIMUM,("BulkUsb_CallUSBD() URB status = %x status = %x irp status %x\n",
Urb->UrbHeader.Status, status, ioStatus.Status));

//
// USBD maps the error code for us
//
ntStatus = ioStatus.Status;

BULKUSB_KdPrintCond( DBGLVL_MAXIMUM, !NT_SUCCESS( ntStatus ), ("exit BulkUsb_CallUSBD FAILED (%x)\n", ntStatus));

return ntStatus;
}
jzxsasch 2012-02-01
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为什么不是
status = KeWaitForSingleObject(&event,Executive,ernelMode,FALSE,NULL);
而是
status = KeWaitForSingleObject(pdx->phExitEvent,Executive,ernelMode,FALSE,NULL);
jzxsasch 2012-02-01
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设备扩展的事件是不是以下函数的事件对象啊??
IoBuildDeviceIoControlRequest(IOCTL_INTERNAL_USB_SUBMIT_URB,
pdx->LowerDeviceObject,
NULL,
0,
NULL,
0,
TRUE,
&event,
&ioStatus);
DontKissBossAss 2012-01-31
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[Quote=引用 1 楼 huntercao 的回复:]

是什么IRP的Cancel例证?

另外,在Cancel例程里面发送IRP/URB不太合适。
[/Quote]

终于等到一个牛人, 是这个样子的,

1:我这么应用的前提是: 应用层传递了buffer,给驱动层使用,传递buffer的这个irp上层不会主动cancel,
只有在上层主动发起停止的请求时,驱动去完成这个irp,再停止设备。

2:当上层应用程序异常结束时,为了消除挂起的资源而引起蓝屏,我要为步骤1中的irp设置取消例程,,由于异常结束时,驱动再清理线程时,会主动调用我这个取消例程。

3: 在取消例程中,我要停止底层驱动对步骤1buffer的占用,因此要发送URB/Irp时设备停止工作,现在问题是, IoBuildDeviceIoControlRequest注册的event在iocalldriver后,不能正常受信, 我就一直等待。造成了异常退出时,进程驻留的问题。

针对3:我的解决办法是,为urb产生的irp设置完成例程,此完成例程中设置事件,此时能正确工作。但是某个时刻,底层的驱动程序又要主动完成步骤3的irp。又来了新问题。

唉,都是资源惹得祸。牛人给个办法吧。
曹大夯 2012-01-31
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是什么IRP的Cancel例证?

另外,在Cancel例程里面发送IRP/URB不太合适。
这是书的光盘。共分为两个部分,这是第一部分。 本书由浅入深、循序渐进地介绍了Windows驱动程序的开发方法与调试技巧。本书共分23章,内容涵盖了 Windows操作系统的基本原理、NT驱动程序与WDM驱动程序的构造、驱动程序中的同步异步处理方法、驱 动程序中即插即用功能、驱动程序的各种调试技巧等。同时,还针对流行的PCI驱动程序、USB驱动程序 、虚拟串口驱动程序、摄像头驱动程序、SDIO驱动程序进行了详细的介绍,本书最大的特色在于每一节 的例子都是经过精挑细选的,具有很强的针对性。力求让读者通过亲自动手实验,掌握各类Windows驱动 程序的开发技巧,学习尽可能多的Windows底层知识。   本书适用于中、高级系统程序员,同时也可用做高校计算机专业操作系统实验课的补充教材。 原创经典,威盛一线工程师倾力打造。深入驱动核心,剖析操作系统底层运行机制,通过实例引导,快 速学习编译、安装、调试的方法。   从Windows最基本的两类驱动程序的编译、安装、调试入手讲解,非常容易上手,用实例详细讲解 PCI、USB、虚拟串口、虚拟摄像头、SDIO等驱动程序的开发,归纳了多种调试驱动程序的高级技巧,如 用WinDBG和VMWARE软件对驱动进行源码级调试,深入Windows操作系统的底层和内核,透析Windows驱动 开发的本质。 本书是作者结合教学和科研实践经验编写而成的,不仅详细介绍了Windows内核原理,而且介绍了编程技 巧和应用实例,兼顾了在校研究生和工程技术人员的实际需求,对教学、生产和科研有现实的指导意义 ,是一本值得推荐的专著。              ——中国工程院院士   院士推荐   目前,电子系统设计广泛采用通用操作系统,达到降低系统的设计难度和缩短研发周期。实现操作 系统与硬件快速信息交换是电子系统设计的关键。   通用操作系统硬件驱动程序的开发,编写者不仅需要精通硬件设备、计算机总线,而且需要Windows 操作系统知识以及调试技巧。学习和掌握Windows硬件驱动程序的开发是电子系统设计人员必备的能力。   本书是作者结合教学和科研实践经验编写而成的,不仅详细介绍了Windows内核原理,并且介绍了编 程技巧和应用实例,兼顾了在校研究生和工程技术人员的实际需求,对教学、生产和科研有现实的指导 意义,是一本值得推荐的专著。 第1篇 入门篇 第1章 从两个最简单的驱动谈起 本章向读者呈现两个最简单的Windows驱动程序,一个是NT式的驱动程序,另一个是WDM式的驱动程序。 这两个驱动程序没有操作具体的硬件设备,只是在系统里创建了虚拟设备。在随后的章节中,它们会作 为基本驱动程序框架,被本书其他章节的驱动程序开发所复用。笔者将带领读者编写代码、编译、安装 和调试程序。   1.1 DDK的安装   1.2 第一个驱动程序HelloDDK的代码分析    1.2.1 HelloDDK的头文件    1.2.2 HelloDDK的入口函数    1.2.3 创建设备例程    1.2.4 卸载驱动例程    1.2.5 默认派遣例程   1.3 HelloDDK的编译和安装    1.3.1 用DDK环境编译HelloDDK    1.3.2 用VC集成开发环境编译HelloDDK    1.3.3 HelloDDK的安装   1.4 第二个驱动程序HelloWDM的代码分析    1.4.1 HelloWDM的头文件    1.4.2 HelloWDM的入口函数    1.4.3 HelloWDM的AddDevice例程    1.4.4 HelloWDM处理PNP的调函数    1.4.5 HelloWDM对PNP的默认处理    1.4.6 HelloWDM对IRP_MN_REMOVE_DEVICE的处理    1.4.7 HelloWDM对其他IRP的调函数    1.4.8 HelloWDM的卸载例程   1.5 HelloWDM的编译和安装    1.5.1 用DDK编译环境编译HelloWDM    1.5.2 HelloWDM的编译过程    1.5.3 安装HelloWDM   1.6 小结  第2章 Windows操作驱动的基本概念  驱动程序被操作系统加载在内核模式下,它与Windows操作系统内核的其他组件进行密切交互。本章主 要介绍Windows操作系统内核的基本概念,同时还介绍应用程序和驱动程序之间的通信方法。   2.1 Windows操作系统概述    2.1.1 Windows家族    2.1.2 Windows特性    2.1.3 用户模式和内核模式    
这是书的光盘。共分为两部分,这是第二部分。 本书由浅入深、循序渐进地介绍了Windows驱动程序的开发方法与调试技巧。本书共分23章,内容涵盖了Windows操作系统的基本原理、NT驱动程序与WDM驱动程序的构造、驱动程序中的同步异步处理方法、驱动程序中即插即用功能、驱动程序的各种调试技巧等。同时,还针对流行的PCI驱动程序、USB驱动程序、虚拟串口驱动程序、摄像头驱动程序、SDIO驱动程序进行了详细的介绍,本书最大的特色在于每一节的例子都是经过精挑细选的,具有很强的针对性。力求让读者通过亲自动手实验,掌握各类Windows驱动程序的开发技巧,学习尽可能多的Windows底层知识。   本书适用于中、高级系统程序员,同时也可用做高校计算机专业操作系统实验课的补充教材。 原创经典,威盛一线工程师倾力打造。深入驱动核心,剖析操作系统底层运行机制,通过实例引导,快速学习编译、安装、调试的方法。   从Windows最基本的两类驱动程序的编译、安装、调试入手讲解,非常容易上手,用实例详细讲解PCI、USB、虚拟串口、虚拟摄像头、SDIO等驱动程序的开发,归纳了多种调试驱动程序的高级技巧,如用WinDBG和VMWARE软件对驱动进行源码级调试,深入Windows操作系统的底层和内核,透析Windows驱动开发的本质。 本书是作者结合教学和科研实践经验编写而成的,不仅详细介绍了Windows内核原理,而且介绍了编程技巧和应用实例,兼顾了在校研究生和工程技术人员的实际需求,对教学、生产和科研有现实的指导意义,是一本值得推荐的专著。              ——中国工程院院士   院士推荐   目前,电子系统设计广泛采用通用操作系统,达到降低系统的设计难度和缩短研发周期。实现操作系统与硬件快速信息交换是电子系统设计的关键。   通用操作系统硬件驱动程序的开发,编写者不仅需要精通硬件设备、计算机总线,而且需要Windows操作系统知识以及调试技巧。学习和掌握Windows硬件驱动程序的开发是电子系统设计人员必备的能力。   本书是作者结合教学和科研实践经验编写而成的,不仅详细介绍了Windows内核原理,并且介绍了编程技巧和应用实例,兼顾了在校研究生和工程技术人员的实际需求,对教学、生产和科研有现实的指导意义,是一本值得推荐的专著。 第1篇 入门篇 第1章 从两个最简单的驱动谈起 本章向读者呈现两个最简单的Windows驱动程序,一个是NT式的驱动程序,另一个是WDM式的驱动程序。这两个驱动程序没有操作具体的硬件设备,只是在系统里创建了虚拟设备。在随后的章节中,它们会作为基本驱动程序框架,被本书其他章节的驱动程序开发所复用。笔者将带领读者编写代码、编译、安装和调试程序。   1.1 DDK的安装   1.2 第一个驱动程序HelloDDK的代码分析    1.2.1 HelloDDK的头文件    1.2.2 HelloDDK的入口函数    1.2.3 创建设备例程    1.2.4 卸载驱动例程    1.2.5 默认派遣例程   1.3 HelloDDK的编译和安装    1.3.1 用DDK环境编译HelloDDK    1.3.2 用VC集成开发环境编译HelloDDK    1.3.3 HelloDDK的安装   1.4 第二个驱动程序HelloWDM的代码分析    1.4.1 HelloWDM的头文件    1.4.2 HelloWDM的入口函数    1.4.3 HelloWDM的AddDevice例程    1.4.4 HelloWDM处理PNP的调函数    1.4.5 HelloWDM对PNP的默认处理    1.4.6 HelloWDM对IRP_MN_REMOVE_DEVICE的处理    1.4.7 HelloWDM对其他IRP的调函数    1.4.8 HelloWDM的卸载例程   1.5 HelloWDM的编译和安装    1.5.1 用DDK编译环境编译HelloWDM    1.5.2 HelloWDM的编译过程    1.5.3 安装HelloWDM   1.6 小结  第2章 Windows操作驱动的基本概念  驱动程序被操作系统加载在内核模式下,它与Windows操作系统内核的其他组件进行密切交互。本章主要介绍Windows操作系统内核的基本概念,同时还介绍应用程序和驱动程序之间的通信方法。   2.1 Windows操作系统概述    2.1.1 Windows家族    2.1.2 Windows特性    2.1.3 用户模式和内核模式    2.1.4 操作系统与应用程序   2.2 操作系统分层    2.2.1 Windows操作系统总体架构    2.2.2 应用程序与Win32子系统    2.2.3 其他环境子系统    2.2.4 Native API    2.2.5 系统服务    2.2.6 执行程序组件    2.2.7 驱动程序    2.2.8 内核    2.2.9 硬件抽象层    2.2.10 Windows与微内核   2.3 从应用程序到驱动程序   2.4 小结  第3章 Windows驱动编译环境配置、安装及调试  本章将带领读者一步步对驱动程序进行编译、安装和简单的调试工作。这些步骤虽然简单,但往往困惑着初次接触驱动程序的开发者。  3.1 用C语言还是用C++语言    3.1.1 调用约定    3.1.2 函数的导出名    3.1.3 运行时函数的调用   3.2 用DDK编译环境编译驱动程序    3.2.1 编译版本    3.2.2 nmake工具    3.2.3 build工具    3.2.4 makefile文件    3.2.5 dirs文件    3.2.6 sources文件    3.2.7 makefile.inc文件    3.2.8 build工具的环境变量    3.2.9 build工具的命令行参数   3.3 用VC编译驱动程序    3.3.1 建立驱动程序工程    3.3.2 修改编译选项    3.3.3 修改链接选项    3.3.4 其他修改    3.3.5 VC编译小结   3.4 查看调试信息    3.4.1 打印调试语句    3.4.2 查看调试语句   3.5 手动加载NT式驱动   3.6 编写程序加载NT式驱动    3.6.1 SCM组件和Windows服务    3.6.2 加载NT驱动的代码    3.6.3 卸载NT驱动的代码    3.6.4 实验   3.7 WDM式驱动的加载    3.7.1 WDM的手动安装    3.7.2 简单的INF文件剖析   3.8 WDM设备安装在注册表中的变化    3.8.1 硬件子键    3.8.2 类子键    3.8.3 服务子键   3.9 小结  第4章 驱动程序的基本结构  本章首先对Windows驱动程序的两个重要数据结构进行介绍,分别是驱动对象和设备对象数据结构。另外还要介绍NT驱动程序和WDM驱动程序的入口函数、卸载例程、各种IRP派遣上函数等。   4.1 Windows驱动程序中重要的数据结构    4.1.1 驱动对象(DRIVER_OBJECT)    4.1.2 设备对象(DEVICE_OBJECT)    4.1.3 设备扩展   4.2 NT式驱动的基本结构    4.2.1 驱动加载过程与驱动入口函数(DriverEntry)    4.2.2 创建设备对象    4.2.3 DriverUnload例程    4.2.4 用WinObj观察驱动对象和设备对象    4.2.5 用DeviceTree观察驱动对象和设备对象   4.3 WDM式驱动的基本结构    4.3.1 物理设备对象与功能设备对象    4.3.2 WDM驱动的入口程序    4.3.3 WDM驱动的AddDevice例程    4.3.4 DriverUnload例程    4.3.5 对IRP_MN_REMOVE_DEVICE IRP的处理    4.3.6 用Device Tree查看WDM设备对象栈   4.4 设备的层次结构    4.4.1 驱动程序的垂直层次结构    4.4.2 驱动程序的水平层次结构    4.4.3 驱动程序的复杂层次结构   4.5 实验    4.5.1 改写HelloDDK查看驱动结构    4.5.2 改写HelloWDM查看驱动结构   4.6 小结  第5章 Windows内存管理   本章围绕着驱动程序中的内存操作进行了介绍。在驱动程序开发中,首先要注意分页内存和非分页内存的使用。同时,还需要区分物理内存地址和虚拟内存地址这两个概念。   5.1 内存管理概念    5.1.1 物理内存概念(Physical Memory Address)    5.1.2 虚拟内存地址概念(Virtual Memory Address)    5.1.3 用户模式地址和内核模式地址    5.1.4 Windows驱动程序和进程的关系    5.1.5 分页与非分页内存    5.1.6 分配内核内存   5.2 在驱动中使用链表    5.2.1 链表结构    5.2.2 链表初始化    5.2.3 从首部插入链表    5.2.4 从尾部插入链表    5.2.5 从链表删除    5.2.6 实验   5.3 Lookaside结构    5.3.1 频繁申请内存的弊端    5.3.2 使用Lookaside    5.3.3 实验   5.4 运行时函数    5.4.1 内存间复制(非重叠)    5.4.2 内存间复制(可重叠)    5.4.3 填充内存    5.4.4 内存比较    5.4.5 关于运行时函数使用的注意事项    5.4.6 实验   5.5 使用C++特性分配内存   5.6 其他    5.6.1 数据类型    5.6.2 返状态值    5.6.3 检查内存可用性    5.6.4 结构化异常处理(try-except块)    5.6.5 结构化异常处理(try-finally块)    5.6.6 使用宏需要注意的地方    5.6.7 断言   5.7 小结 第6章 Windows内核函数  本章介绍了Windows内核模式下的一些常用内核函数,这些函数在驱动程序的开发中将会经常用到。   6.1 内核模式下的字符串操作    6.1.1 ASCII字符串和宽字符串    6.1.2 ANSI_STRING字符串与UNICODE_STRING字符串    6.1.3 字符初始化与销毁    6.1.4 字符串复制    6.1.5 字符串比较    6.1.6 字符串转化成大写    6.1.7 字符串与整型数字相互转换    6.1.8 ANSI_STRING字符串与UNICODE_STRING字符串相互转换   6.2 内核模式下的文件操作    6.2.1 文件的创建    6.2.2 文件的打开    6.2.3 获取或修改文件属性    6.2.4 文件的写操作    6.2.5 文件的读操作   6.3 内核模式下的注册表操作    6.3.1 创建关闭注册表    6.3.2 打开注册表    6.3.3 添加、修改注册表键值    6.3.4 查询注册表    6.3.5 枚举子项    6.3.6 枚举子键    6.3.7 删除子项    6.3.8 其他   6.4 小结  第7章 派遣函数   本章重点介绍了驱动程序中的处理IRP请求的派遣函数。所有对设备的操作最终将转化为IRP请求,这些IRP请求会被传送到派遣函数处理。   7.1 IRP与派遣函数    7.1.1 IRP    7.1.2 IRP类型    7.1.3 对派遣函数的简单处理    7.1.4 通过设备链接打开设备    7.1.5 编写一个更通用的派遣函数    7.1.6 跟踪IRP的利器IRPTrace   7.2 缓冲区方式读写操作    7.2.1 缓冲区设备    7.2.2 缓冲区设备读写    7.2.3 缓冲区设备模拟文件读写   7.3 直接方式读写操作    7.3.1 直接读取设备    7.3.2 直接读取设备的读写   7.4 其他方式读写操作    7.4.1 其他方式设备    7.4.2 其他方式读写   7.5 IO设备控制操作    7.5.1 DeviceIoControl与驱动交互    7.5.2 缓冲内存模式IOCTL    7.5.3 直接内存模式IOCTL    7.5.4 其他内存模式IOCTL   7.6 小结 第2篇 进阶篇  第8章 驱动程序的同步处理  本章介绍了驱动程序中常用的同步处理办法,并且将内核模式下的同步处理方法和用户模式下的同步处理方法做了比较。另外,本章还介绍了中断请求级、自旋锁等同步处理机制。   8.1 基本概念    8.1.1 问题的引出    8.1.2 同步与异步   8.2 中断请求级    8.2.1 中断请求(IRQ)与可编程中断控制器(PIC)    8.2.2 高级可编程控制器(APIC)    8.2.3 中断请求级(IRQL)    8.2.4 线程调度与线程优先级    8.2.5 IRQL的变化    8.2.6 IRQL与内存分页    8.2.7 控制IRQL提升与降低   8.3 自旋锁    8.3.1 原理    8.3.2 使用方法   8.4 用户模式下的同步对象    8.4.1 用户模式的等待    8.4.2 用户模式开启多线程    8.4.3 用户模式的事件    8.4.4 用户模式的信号灯    8.4.5 用户模式的互斥体    8.4.6 等待线程完成   8.5 内核模式下的同步对象    8.5.1 内核模式下的等待    8.5.2 内核模式下开启多线程    8.5.3 内核模式下的事件对象    8.5.4 驱动程序与应用程序交互事件对象    8.5.5 驱动程序与驱动程序交互事件对象    8.5.6 内核模式下的信号灯    8.5.7 内核模式下的互斥体    8.5.8 快速互斥体   8.6 其他同步方法    8.6.1 使用自旋锁进行同步    8.6.2 使用互锁操作进行同步    8.7 小结  第9章 IRP的同步  本章详细地介绍了IRP的同步处理方法和异步处理方法。另外,本章还介绍了StartIO例程、中断服务例程、DPC服务例程。   9.1 应用程序对设备的同步异步操作    9.1.1 同步操作与异步操作原理    9.1.2 同步操作设备    9.1.3 异步操作设备(方式一)    9.1.4 异步操作设备(方式二)   9.2 IRP的同步完成与异步完成    9.2.1 IRP的同步完成    9.2.2 IRP的异步完成    9.2.3 取消IRP   9.3 StartIO例程    9.3.1 并行执行与串行执行    9.3.2 StartIO例程    9.3.3 示例   9.4 自定义的StartIO    9.4.1 多个串行化队列    9.4.2 示例   9.5 中断服务例程    9.5.1 中断操作的必要性    9.5.2 中断优先级    9.5.3 中断服务例程(ISR)   9.6 DPC例程    9.6.1 延迟过程调用例程(DPC)    9.6.2 DpcForISR   9.7 小结  第10章 定时器  本章总结了在内核模式下的四种等待方法,读者可以利用这些方法灵活地用在自己的驱动程序中。最后本章还介绍了如何对IRP的超时情况进行处理。   10.1 定时器实现方式一    10.1.1 I/O定时器    10.1.2 示例代码   10.2 定时器实现方式二    10.2.1 DPC定时器    10.2.2 示例代码   10.3 等待    10.3.1 第一种方法:使用KeWaitForSingleObject    10.3.2 第二种方法:使用KeDelayExecutionThread    10.3.3 第三种方法:使用KeStallExecutionProcessor    10.3.4 第四种方法:使用定时器   10.4 时间相关的其他内核函数    10.4.1 时间相关函数    10.4.2 示例代码   10.5 IRP的超时处理    10.5.1 原理    10.5.2 示例代码   10.6 小结  第11章 驱动程序调用驱动程序 本章主要介绍了如何在驱动程序中调用其他驱动程序。比较简单的方法是将被调用的驱动程序以文件的方式操作。比较高级的方法是构造各种IRP,并将这些IRP传送到被调用的驱动程序中。   11.1 以文件句柄形式调用其他驱动程序    11.1.1 准备一个标准驱动    11.1.2 获得设备句柄    11.1.3 同步调用    11.1.4 异步调用方法一    11.1.5 异步调用方法二    11.1.6 通过符号链接打开设备   11.2 通过设备指针调用其他驱动程序    11.2.1 用IoGetDeviceObjectPointer获得设备指针    11.2.2 创建IRP传递给驱动的派遣函数    11.2.3 用IoBuildSynchronousFsdRequest创建IRP    11.2.4 用IoBuildAsynchronousFsdRequest创建IRP    11.2.5 用IoAllocateIrp创建IRP   11.3 其他方法获得设备指针    11.3.1 用ObReferenceObjectByName获得设备指针    11.3.2 剖析IoGetDeviceObjectPointer    11.4 小结  第12章 分层驱动程序   本章主要介绍了分层驱动的概念。分层驱动可以将功能复杂的驱动程序分解为多个功能简单的驱动程序。多个分层的驱动程序形成一个设备堆栈,IRP请求首先发送到设备堆栈的顶层,然后依次穿越每层的设备堆栈,最终完成IRP请求。   12.1 分层驱动程序概念    12.1.1 分层驱动程序的概念    12.1.2 设备堆栈与挂载    12.1.3 I/O堆栈    12.1.4 向下转发IRP    12.1.5 挂载设备对象示例    12.1.6 转发IRP示例    12.1.7 分析    12.1.8 遍历设备栈   12.2 完成例程    12.2.1 完成例程概念    12.2.2 传播Pending位    12.2.3 完成例程返STATUS_SUCCESS    12.2.4 完成例程返STATUS_MORE_PROCESSING_REQUIRED   12.3 将IRP分解成多个IRP    12.3.1 原理    12.3.2 准备底层驱动    12.3.3 读派遣函数    12.3.4 完成例程    12.3.5 分析   12.4 WDM驱动程序架构    12.4.1 WDM与分层驱动程序    12.4.2 WDM的加载方式    12.4.3 功能设备对象    12.4.4 物理设备对象    12.4.5 物理设备对象与即插即用   12.5 小结  第13章 让设备实现即插即用  本章首先介绍即插即用的概念和驱动程序支持即插即用功能的必要性。另外,本章还介绍如何利用WDM驱动程序开发框架设计支持即插即用功能的驱动程序。   13.1 即插即用概念    13.1.1 历史原因    13.1.2 即插即用的目标    13.1.3 Windows中即插即用相关组件    13.1.4 遗留驱动程序   13.2 即插即用IRP    13.2.1 即插即用IRP的功能代码    13.2.2 处理即插即用IRP的派遣函数   13.3 通过设备接口寻找设备    13.3.1 设备接口    13.3.2 WDM驱动中设置接口    13.3.3 应用程序寻找接口    13.3.4 查看接口设备   13.4 启动和停止设备    13.4.1 为一个实际硬件安装HelloWDM    13.4.2 启动设备    13.4.3 转发并等待    13.4.4 获得设备相关资源    13.4.5 枚举设备资源    13.4.6 停止设备   13.5 即插即用的状态转换    13.5.1 状态转换图    13.5.2 IRP_MN_QUERY_STOP_DEVICE    13.5.3 IRP_MN_QUERY_REMOVE_DEVICE   13.6 其他即插即用IRP    13.6.1 IRP_MN_FILTER_RESOURCE_REQUIREMENTS    13.6.2 IRP_MN_QUERY_CAPABILITIES   13.7 小结  第14章 电源管理  本章主要介绍了如何在WDM驱动程序中进行电源处理。电源处理主要是处理好电源状态和设备状态。   14.1 WDM电源管理模型    14.1.1 概述    14.1.2 热插拔    14.1.3 电源状态    14.1.4 设备状态    14.1.5 状态转换   14.2 处理IRP_MJ_POWER   14.3 处理IRP_MN_QUERY_CAPABILITIES    14.3.1 DEVICE_CAPABILITIES    14.3.2 一个试验   14.4 小结 第3篇 实用篇  第15章 I/O端口操作  本章总结了多种I/O端口操作的方法。这些方法本质上是一样的,都是将端口输入输出的汇编指令运行在内核模式中。   15.1 概述    15.1.1 从DOS说起    15.1.2 汇编实现    15.1.3 DDK实现   15.2 工具软件WinIO    15.2.1 WinIO简介    15.2.2 使用方法   15.3 端口操作实现方法一    15.3.1 驱动端程序    15.3.2 应用程序端程序   15.4 端口操作实现方法二    15.4.1 驱动端程序    15.4.2 应用程序端程序   15.5 端口操作实现方法三    15.5.1 驱动端程序    15.5.2 应用程序端程序   15.6 端口操作实现方法四    15.6.1 原理    15.6.2 驱动端程序    15.6.3 应用程序端程序   15.7 驱动PC喇叭    15.7.1 可编程定时器    15.7.2 PC喇叭    15.7.3 操作代码   15.8 操作并口设备    15.8.1 并口设备简介    15.8.2 并口寄存器    15.8.3 并口设备操作   15.9 小结 第16章 PCI设备驱动 本章主要介绍PCI设备的驱动开发。首先介绍了PCI总线协议。作为驱动程序员,开发PCI驱动程序首先要了解PCI配置空间。根据读取PCI配置空间,可以得到PCI设备的所有资源。另外,本章还总结了四种获取PCI配置空间的方法。   16.1 PCI总线协议    16.1.1 PCI总线简介    16.1.2 PCI配置空间简介   16.2 访问PCI配置空间方法一    16.2.1 两个重要寄存器    16.2.2 示例   16.3 访问PCI配置空间方法二    16.3.1 DDK函数读取配置空间    16.3.2 示例   16.4 访问PCI配置空间方法三    16.4.1 通过即插即用IRP获得PCI配置空间    16.4.2 示例   16.5 访问PCI配置空间方法四    16.5.1 创建IRP_MN_READ_CONFIG    16.5.2 示例   16.6 PCI设备驱动开发示例    16.6.1 开发步骤    16.6.2 中断操作    16.6.3 操作设备物理内存    16.6.4 示例   16.7 小结 第17章 USB设备驱动  本章首先介绍了USB总线协议的基本框架,其中包括USB总线的拓扑结构,USB通信的流程,还有USB的四种传输模式。另外,本章介绍了如何编写USB总线设备的驱动程序。   17.1 USB总线协议    17.1.1 USB设备简介    17.1.2 USB连接拓扑结构    17.1.3 USB通信的流程    17.1.4 USB四种传输模式   17.2 Windows下的USB驱动    17.2.1 观察USB设备的工具    17.2.2 USB设备请求    17.2.3 设备描述符    17.2.4 配置描述符    17.2.5 接口描述符    17.2.6 端点描述符   17.3 USB驱动开发实例    17.3.1 功能驱动与物理总线驱动    17.3.2 构造USB请求包    17.3.3 发送USB请求包    17.3.4 USB设备初始化    17.3.5 USB设备的插拔    17.3.6 USB设备的读写   17.4 小结  第18章 SDIO设备驱动 本章首先介绍了SDIO协议,讲述了SD内存卡和SDIO卡的兼容问题。然后介绍了SDIO协议中的发送命令、应命令、传送数据等相关协议。随后,本章又介绍了Windows中,DDK提供的对SDIO卡设备的支持。然后介绍了如何利用总线驱动,使SDIO设备初始化,接收中断,发送和接收数据等操作。   18.1 SDIO协议    18.1.1 SD内存卡概念    18.1.2 SDIO卡概念    18.1.3 SDIO总线    18.1.4 SDIO令牌    18.1.5 SDIO令牌格式    18.1.6 SDIO的寄存器    18.1.7 CMD52命令    18.1.8 CMD53命令   18.2 SDIO卡驱动开发框架    18.2.1 SDIO Host Controller驱动    18.2.2 SDIO卡的初始化    18.2.3 中断调函数    18.2.4 获得和设置属性    18.2.5 CMD52    18.2.6 CMD53   18.3 SDIO开发实例   18.4 小结  第19章 虚拟串口设备驱动  本章介绍了串口开发的框架模型,在串口的AddDevice例程中需要暴露出一个串口的符号连接,另外在相应的注册表中需要进行设置。在串口与应用程序的通信中,主要是一组DDK定义的IO控制码,这些IO控制码负责由应用程序向驱动发出请求。   19.1 串口简介   19.2 DDK串口开发框架    19.2.1 串口驱动的入口函数    19.2.2 应用程序与串口驱动的通信    19.2.3 写的实现    19.2.4 读的实现   19.3 小结  第20章 摄像头设备驱动程序  本章主要介绍了微软提供的摄像头驱动框架。在该框架中,微软提供了类驱动和小驱动的概念。对于驱动程序员的任务就是编写小驱动程序。   20.1 WDM摄像头驱动框架    20.1.1 类驱动与小驱动    20.1.2 摄像头的类驱动与小驱动    20.1.3 编写小驱动程序    20.1.4 小驱动的流控制   20.2 虚拟摄像头开发实例    20.2.1 编译和安装    20.2.2 虚拟摄像头入口函数    20.2.3 对STREAM_REQUEST_BLOCK的处理函数    20.2.4 打开视频流    20.2.5 对视频流的读取   20.3 小结 第4篇 提高篇  第21章 再论IRP  本章将相关IRP的操作做了进一步的总结。首先是转发IRP,归纳了几种不同的方式。其次总结了创建IRP的几种不同方法。创建IRP总的来说分为创建同步IRP和创建异步IRP。对于创建同步IRP,操作比较简单,I/O管理器会负责收IRP的相关内存,但是使用不够灵活。对于创建异步IRP,操作比较复杂,程序员需要自己负责对IRP及相关内存收,但使用十分灵活。   21.1 转发IRP    21.1.1 直接转发    21.1.2 转发并且等待    21.1.3 转发并且设置完成例程    21.1.4 暂时挂起当前IRP    21.1.5 不转发IRP   21.2 创建IRP    21.2.1 IoBuildDeviceIoControlRequest    21.2.2 创建有超时的IOCTL IRP    21.2.3 用IoBuildSynchronousFsdRequest创建IRP    21.2.4 关于IoBuildAsynchronousFsdRequest    21.2.5 关于IoAllocateIrp   21.3 小结 第22章 过滤驱动程序  本章主要介绍WDM和NT式过滤驱动程序开发。过滤驱动程序开发十分灵活,可以修改已有驱动程序的功能,也可以对数据进行过滤加密。另外,利用过滤驱动程序还能编写出很多具有相当功能强大的程序来。  22.1 文件过滤驱动程序   22.1.1 过滤驱动程序概念   22.1.2 过滤驱动程序的入口函数   22.1.3 U盘过滤驱动程序   22.1.4 过滤驱动程序加载方法一   22.1.5 过滤驱动程序加载方法二   22.1.6 过滤驱动程序的AddDevice例程   22.1.7 磁盘命令过滤  22.2 NT式过滤驱动程序   22.2.1 NT式过滤驱动程序   22.2.2 NT过滤驱动的入口函数   22.2.3 挂载过滤驱动   22.2.4 过滤键盘读操作  22.3 小结  第23章 高级调试技巧  本章将介绍一些Windows开发驱动的高级调试技巧。有一些高级驱动程序调试技巧,可以帮助程序员找出驱动程序中的Bug。另外,利用一些第三方工具软件,也可以帮助程序员找到驱动程序中的漏洞,从而提高开发效率。  23.1 一般性调试技巧   23.1.1 打印调试信息   23.1.2 存储dump信息   23.1.3 使用WinDbg调试工具  23.2 高级内核调试技巧   23.2.1 安装VMWare   23.2.2 在虚拟机上加载驱动程序   23.2.3 VMWare和WinDbg联合调试驱动程序  23.3 用IRPTrace调试驱动程序  23.4 小结

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