ndis驱动框架探究

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1、NDIS驱动框架探究ByAntBeanFearless，Passion，Endure在我看来NDIS驱动有几个难点：1.框架难，NDIS驱动的整体框架跟接触的文件过滤驱动很不一样，你需要考虑的比较多，整个框架的堆叠不再是向文件过滤驱动那样，使用AttachDevice堆叠设备，然后IoCallDriver传递请求；2.硬件操作的敏感性，网卡设备的热插拔，电源状态的变化都会影响到驱动程序；3.系统资源使用的敏感性，NDIS驱动本身是要收包发包，网络包的数据量是非常大的，如果在分配网络封包时没有及时释放，很有可能导致

2、系统资源不足。本篇文章主要对NDIS驱动框架进行探究。在介绍内容之前，先说明一些概念。1.面向连接的网络和无连接的网络与面向连接的协议和无连接的协议面向连接的网络是指通过电路交换进行的局域网。一台机器如果需要给另外一台机器发送信息，就需要先像打电话一样呼叫另外一台机器，另外一台机器可以接受或者拒绝。一旦接受，就会使用一个专用的线路维持该连接。该连接的容量是固定的，而且只归该连接所有。这种局域网最典型的例子是ATM网络。无连接的网络是指通过分组交换传输信息的局域网。一台机器如果给另外一台机器发送信息，需要传输的数据

3、组织成一个分组，发送出去。所有正在通信的计算机共用一个连接。典型的例子是以太网和FDDI。(参见《用TCP/IP进行网际互联第四版》第一卷第二章底层网络技术回顾)以上的面向连接和无连接针对的是物理上的网络硬件，属于OSI七层模型中的物理层；而面向连接的协议和无连接的协议则是针对协议的，与硬件是无关的，属于协议层。常见的面向连接的协议有TCP协议，无连接的协议有UDP协议。2.电源状态D0D1D2D3ACPI规定，设备处于四种状态之一，D0到D3。D0是完全打开，D3是完全关闭。D1和D2由驱动程序自己定义。（参见

4、《深入解析windows操作系统第四版》第九章第五小节电源管理器）3.序列化NDIS驱动和非序列化NDIS驱动对NDIS驱动的请求不再是IRP的形式，而是Packet的形式。其他驱动例如TDI驱动通过NDIS库函数如NdisSend向NDIS驱动发送请求，事实上NDIS库会对Packet进行排队，保证对NDIS驱动的调用是串行的，一个Packet处理完才会发送另一个Packet给NDIS驱动。这样的NDIS驱动就叫做序列化的NDIS驱动。而一个非序列化的NDIS驱动则是指，NDIS库不负责对Packet进行排队和

5、串行化，需要NDIS驱动自己处理同时多个Packet请求的情形。排队和管理多个并发请求的任务落到了NDIS驱动程序的头上。（参见《深入解析windows操作系统第四版》第十三章第六小节NDIS驱动程序）NDIS驱动本身分为两种，ProtocolDriver和MiniportDriver。至于NDIS中间层驱动，则是由前两种演化而来。MiniportDriver用来驱动网卡，ProtocolDriver是协议驱动，负责将要发送的数据组装成符合特定Protocol的网络封包然后调用MiniportDriver提供的发

6、送功能完成发送。也就是说，ProtocolDriver和MiniportDriver具有实质意义上的堆叠关系。ProtocolDriver负责网络数据的封包，以及封包的解析获得；而MiniportDriver负责提供物理硬件上的驱动，保证数据包能够正常收发，并通知上层的ProtocolDriver。MiniportDriver和ProtocolDriver并不是通过普通意义上的IoAttachDevice进行叠加的。而是通过NDIS库进行粘合的。NDIS库要求MiniportDriver和ProtocolDriv

7、er各自提供符合NDIS要求的接口，供NDIS库在运行时调用。这个过程类似于C++中的虚函数。NDIS库要求这ProtocolDriver和MiniportDriver各自实现自己那个类的虚函数，而NDIS库自己则是直接调用这些虚函数去完成操作。下面照样是用具体的代码说事儿。我将使用ReactOS上面的代码来分析NDIS驱动和NDIS库之间的关系。当然，主要参考了毛德操老师的《windows内核情景分析》和ReactOS0.3.1的代码。下面如无特殊说明，windows内核均指ReactOS的代码，代码均摘自Re

8、actOS0.3.1。必须先声明的是，我不会试图去分析NDIS驱动框架的各个方面。我将只针对NDIS驱动的初始化和NDIS驱动接收包发送包的流程来说明NDIS库和NDIS驱动的关系。NDIS驱动初始化过程探究1、miniportdriver初始化过程以下代码来自ReactOS提供的NE2000网卡驱动模块。这是一个典型的实际的miniport驱动。为何没有使用先前分析的N