【正文】 特權(quán)級(jí) 0 Windows 9x驅(qū)動(dòng)程序編寫 現(xiàn)代微機(jī)原理與接口技術(shù) 27 Windows 9x SYSVM Win16地址空間 Win16程序 Win16程序 Win16程序 Win16程序 Win32程序 Win32地址空間 Win32程序 Win32地址空間 …… DOSVM DOS程序 DOSVM DOS程序 …… 現(xiàn)代微機(jī)原理與接口技術(shù) 28 I/O端口訪問(wèn) 執(zhí)行 in, out指令 CPL ≤ IOPL？ IOPM相關(guān)位 =0？ 進(jìn)行 I/O操作 否 否 產(chǎn)生一個(gè)一般保護(hù)異常 是 是 IOPM是對(duì)所有 VM都起作用的權(quán)限機(jī)制，它以位（ bit）來(lái)代表每個(gè)端口。 CPL當(dāng)前段的 I/O優(yōu)先級(jí)，它實(shí)際上是 CS段選擇符的第 0~第 1位。 對(duì)于硬件中斷， VMM則將控制權(quán)交給 VPICD（虛擬可編程中斷控制器）處理， VPICD就調(diào)用其他 VxD通過(guò)系統(tǒng)服務(wù) VPICD_Virtualize_IRQ安裝的回調(diào)例程處理硬件中斷。 程序如下： 特殊應(yīng)用：如何利用保護(hù)模式下中斷的處理流程設(shè)法使自己從用戶級(jí)轉(zhuǎn)到核心級(jí)？ 現(xiàn)代微機(jī)原理與接口技術(shù) 35 include include include // DWORDLONG, //DWORD,WORD等數(shù)據(jù)類型 DWORD _cr0； // 用來(lái)保存 CR0寄存器的值 void _declspec（ naked） newint3（ void） // 運(yùn)行在核心級(jí)的 // 中斷 3處理程序 { _asm { mov eax,cr0 // 這是必須在核心級(jí)才能執(zhí)行的 // 特權(quán)指令 mov _cr0,eax } _asm iretd // 中斷返回（ 為什么不是 ret?） } 現(xiàn)代微機(jī)原理與接口技術(shù) 36 int main（ int argc, char* argv[]） {DWORDLONG idtr,saveidt； WORD newgate[4]={0x0000,0x0028,0xee00,0x0000}； // 中斷門描述符， DPL=3 _asm { sidt idtr // 將 IDTR的值存在 idtr變量開 // 始的 6個(gè)字節(jié)中 mov ebx,DWORD ptr[idtr+2] // 把 IDT的 // 基地址讀入 EBX寄存器 add ebx,24 // 選擇中斷 3作為進(jìn)入核心級(jí)的 // 入口，中斷 3的門描述符 // 的地址是 IDT基地址加上 3*8 // （每個(gè)門描述符 8個(gè)字節(jié)） mov esi,ebx lea edi,saveidt 現(xiàn)代微機(jī)原理與接口技術(shù) 37 movsd // 保存原來(lái)中斷 3的門描述符 movsd // 到 saveidt中 lea eax,newint3 mov newgate,ax shr eax,16 mov [newgate+6],ax // 向新的中斷描述符中填入 // 中斷處理程序的入口偏移量 lea esi,newgate mov edi,ebx movsd // 用新中斷描述符在 IDT中 movsd // 替換原來(lái)的中斷 3描述符 int 3h // 觸發(fā)中斷 3，使程序跳轉(zhuǎn)到 // 0級(jí)執(zhí)行中斷處理程序 現(xiàn)代微機(jī)原理與接口技術(shù) 38 lea esi,saveidt mov edi,ebx movsd movsd // 恢復(fù)原來(lái)中斷 3的門描述符 } printf（ cr0=0x%x,_cr0）； // 輸出結(jié)果 return 0； } 現(xiàn)代微機(jī)原理與接口技術(shù) 39 虛擬設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序（ VxD）基礎(chǔ) 1. VxD的文件結(jié)構(gòu) VxD的五個(gè)段 ? VxD_CODE 保護(hù)模式下的代碼段 含設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序回調(diào)例程、服務(wù)程序、 API接口函數(shù)和控制程序。初始化后被丟棄。一個(gè)物理設(shè)備可以有多個(gè)這樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。用于修改現(xiàn)有功能驅(qū)動(dòng)程序的行為。硬件或軟件人員可利用過(guò)濾器驅(qū)動(dòng)程序修改現(xiàn)有功能驅(qū)動(dòng)程序的行為。 2. 硬件設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序種類 現(xiàn)代微機(jī)原理與接口技術(shù) 48 總線驅(qū)動(dòng)程序檢測(cè)到新的硬件 用戶使用控制面板中的 “ 添加新硬件 ” 向?qū)О惭b一個(gè)設(shè)備 PnP管理器為該設(shè)備和它的驅(qū)動(dòng)程序在注冊(cè)表的配置表中添加一些條目 PnP管理器可能需要調(diào)整已經(jīng)分配給已存在設(shè)備的資源，使需要的資源對(duì)新設(shè)備可用 3. 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序安裝的順序 硬件接入 PnP管理器創(chuàng)建 PDO 現(xiàn)代微機(jī)原理與接口技術(shù) 49 驅(qū)動(dòng)程序被裝入后，執(zhí)行 DriverEntry程序。每一層驅(qū)動(dòng)程序都可以決定如何處理 IRP，既可以直接處理完該 IRP就不再向下傳，也可以處理完后繼續(xù)傳遞，還可以只做向下傳遞的工作。一個(gè) IRP有一個(gè)固定的首部和一個(gè)可變數(shù)目的 I/O棧 。 現(xiàn)代微機(jī)原理與接口技術(shù) 56 在棧 Parameters成員中，有幾個(gè)常用的的參數(shù) : ? Create（ IRP_MJ_CREATE請(qǐng)求，創(chuàng)建 IRP） ? Close（ IRP_MJ_CLOSE請(qǐng)求，關(guān)閉 IRP） ? Read（ IRP_MJ_READ請(qǐng)求，讀 IRP） ? Write（ IRP_MJ_WRITE請(qǐng)求，寫 IRP） ? StartDevice（ IRP_MJ_PNP的IRP_MN_START_DEVICE請(qǐng)求，啟動(dòng)設(shè)備） ? DeviceIOControl（ IRP_MJ_IOCTL請(qǐng)求， IOCTL IRP）。 基本驅(qū)動(dòng)程序函數(shù) I/O控制函數(shù) 派遣函數(shù) DriverEntry AddDevice StartIO AdapterControl OnInterrupt DpcForIsr DispatchPnp DispatchPower DispatchWmi DispatchRead DispatchWrite StartIO處理請(qǐng)求隊(duì)列、 AdapterControl處理 DMA操作 OnInterrupt處理中斷。 ? DispatchPnp函數(shù)：用于處理 IRP_MJ_PNP消息，以便能實(shí)現(xiàn)即插即用的功能。servkey, RegistryPath）； return STATUS_SUCCESS； } 現(xiàn)代微機(jī)原理與接口技術(shù) 64 添加一個(gè)設(shè)備 NTSTATUS AddDevice （ PDRIVER_OBJECT DriverObject, PDEVICE_OBJECT pdo） { NTSTATUS status； PDEVICE_OBJECT fdo； Status=IoCreateDevice（ DriveObject, sizeof（ WDM_DEVICE_EXTENSION） , NULL, FILE_DEVICE_UNKNOWN, 0, FALSE, amp。 如果需要對(duì) IRP排隊(duì)，則調(diào)用 StartIo處理IRP隊(duì)列 4. 將 IRP發(fā)送到派遣程序 (按照 DriverEntry中指定的入口地址來(lái)調(diào)用相關(guān)的派遣程序）。 IRP_MN_CANCEL_REMOVE_DEVICE 取消查詢刪除請(qǐng)求 IRP_MN_SURPRISE_REMOVAL 用戶在意外下拔出設(shè)備 現(xiàn)代微機(jī)原理與接口技術(shù) 68 NTSTATUS DispatchPnp（ PDEVICE_OBJECT fdo, PIRP Irp） { PIO_STACK_LOCATION stack = IoGetCurrentIrpStackLocation（Irp） ； ULONG f = stackMinorFunction； // 取副功能碼 static NTSTATUS status=STATUS_SUCCESS switch（ f） // 按照副功能碼調(diào)用相關(guān)的處理函數(shù) { case IRP_MN_START_DEVICE： HandleStartDevice（ fdo,Irp） ；break； case IRP_MN_QUERY_REMOVE_DEVICE： HandleQueryRemove（ fdo, Irp） ； …… }； if（ f = arraysize（ ftab）） return DefaultPnpHandler（ fdo, Irp） ； return status； } 現(xiàn)代微機(jī)原理與接口技術(shù) 69 數(shù)據(jù)的讀 /寫 WDM有 4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的資源類型，分別是： ? CmResourceTypePort（端口資源） ? CmResourceTypeMemory（內(nèi)存資源） ? CmResourceTypeInterrupt（中斷資源） ? CmResourceTypeDma（ DMA資源） 現(xiàn)代微機(jī)原理與接口技術(shù) 70 1. 內(nèi)存與端口訪問(wèn) 盡管 PC機(jī)的 I/O端口是單獨(dú)編址的，但為了做到和統(tǒng)一編址的機(jī)器兼容性， Windows 2022的設(shè)計(jì)者使用了硬件抽象層（ HAL）的概念。和實(shí)模式下一樣，在調(diào)用IoConnectInterrupt進(jìn)行中斷配置前應(yīng)該禁止 PC機(jī)的中斷，調(diào)用之后再允許設(shè)備中斷。 INF文件是一個(gè)文本文件，它由節(jié)組成，每一節(jié)從括在方括號(hào)中的節(jié)名稱開始，后面是節(jié)的內(nèi)容，大部分段都含有一系列“ keyword = value”形