Драйверы устройств в ос Windows

Драйверы устройств являются загружаемыми модулями режима ядра. Имеют, как правило, расширение .sys. Рассматриваем ядро: обеспечивает интерфейс между диспетчером ввода-вывода и соответствующим оборудованием.

Драйверы выполняются в режиме ядра в составе следующих трех контекстов – в контексте пользовательского потока, который инициировал функцию ввода-вывода; в контексте системного потока, выполняющегося в режиме ядра; не в контексте потока, а в результате обработки прерывания ввода-вывода (как правило, по завершению операции ввода-вывода).

Замечание: надо помнить, что драйвера напрямую не управляют устройствами, вместо этого они вызывают функцию HAL.

Можно выделить следующие типы драйверов в ОС Windows:

1) драйверы аппаратных устройств (слайд 31) – управляют через HAL оборудованием;

2) драйверы файловой системы – управляют выполнением запросов на файловый ввод-вывод, преобразуют запросы на ввод-вывод к конкретному устройству;

3) драйверы фильтра файловой системы – обеспечивают зеркалирование, перехват ввода-вывода, шифрование данных с целью передачи/приема со следующим уровнем;

4) сетевые редиректоры и серверы – драйверы файловых систем, которые передают запросы на ввод-вывод / принимают другим компьютерам станции сети;

5) драйверы сетевых протоколов – реализуют те или иные сетевые протоколы того или иного уровня модели OSI;

6) драйверы потоковых фильтров ядра – управляют так называемым потоковым оборудованием (аудио, видео).

Установка драйвера может осуществляться при работе (загруженности) ОС.

Книга – аналог Руссиновичу: Helen Kaster, Windows NT & NTFS, 1996 (основы Windows NT и NTFS).

Особенности модели драйверов ОС Windows:

1) в ОС Windows используется расширенная модель драйверов, которая первоначально использовалась в ОС Windows NT. Называется VDM.

С точки зрения VDM существуют три типа драйвера:

а) драйвер шины – обслуживает контроллер шины, мосты и другие подобные устройства. Для каждого типа шины (PCMCIA, например) свой драйвер.

б) основной драйвер устройства – предоставляет функциональный интерфейс к устройству, обладает наиболее полной возможностью по управлению устройством;

в) драйвер фильтра – поддерживает дополнительную функциональность устройства, возможно функционирование в коллективе драйверов, прием и передача запросов.

Замечание: в модели VDM один драйвер не может контролировать все аспекты устройства. Например, диспетчер шины информирует об устройствах, подключенных к шине, а функциональный драйвер управляет устройством.

В ОС Windows возможно осуществить просмотр установленных драйверов через меню кнопки пуск -> администрирование -> мой компьютер -> свойства. Сведения о системе, программная среда, драйверы. Выводится состояние драйвера (running – работает или stop – приостановлен). Список загруженных драйверов можно посмотреть также утилитой из состава Sysinternals и Windows SDK.

Недокументированные интерфейсы

Возможно в Windows NT посмотреть и сравнить список всех системных сервисов, которые предоставляют Windows подсистемы пользовательского режима (верхняя часть рисунка «Архитектура») с подмножеством, предоставляемым каждой из этих подсистем. Большинство доступно через WinAPI.

В таблице показаны общеупотребительные префиксы имен функций для их поиска в документации.