网络驱动程序设计指南.doc

### 网络驱动程序设计指南 #### 一、概述 《网络驱动程序设计指南》是一份详尽的文档资料，旨在为网络驱动程序开发者提供全面的技术指导和支持。该文档覆盖了从基础知识到高级概念的一系列主题，尤其针对Windows 2000操作系统及其之后的版本，对于网络驱动开发具有很高的参考价值。以下将基于文档的部分内容进行深入解析。 #### 二、网络驱动程序设计基础 ##### 2.1 Windows 2000网络结构与OSI模型 Windows 2000网络结构与开放系统互连(OSI)模型紧密相关。这一部分首先介绍了Windows 2000如何与OSI模型对应，并详细阐述了各层次的功能。这对于理解网络驱动程序如何在网络栈中工作至关重要。 ##### 2.2 NDIS驱动程序 NDIS（Network Driver Interface Specification）是一种广泛使用的网络驱动程序接口标准，用于定义网络驱动程序如何与操作系统交互。 - **2.2.1 NDIS微端口驱动程序**：这是最底层的NDIS驱动程序，直接与硬件通信。这部分详细介绍了微端口驱动程序的工作原理、特点以及如何实现与硬件的交互。 - **2.2.2 NDIS中间层驱动程序**：位于微端口驱动程序之上，负责管理和协调多个微端口驱动程序之间的通信。 - **2.2.3 NDIS协议驱动程序**：这些驱动程序实现了特定的网络协议，如TCP/IP，位于网络栈的较高层。 ##### 2.3 TDI驱动程序 TDI（Transport Driver Interface）是另一种类型的网络驱动程序，主要处理面向连接的服务，如TCP。这部分内容对于了解面向连接的网络服务尤为重要。 ##### 2.4 网络驱动程序环境 这部分讨论了不同环境下的网络驱动程序设计，包括无连接环境、面向连接环境和广域网(WAN)环境。每种环境都有其特定的要求和挑战，例如在面向连接的环境中需要处理连接建立和释放等过程。 #### 三、网络驱动程序编程要点 ##### 3.1 可移植性 为了确保驱动程序能够在不同的硬件平台上运行，可移植性是一个重要的设计考虑因素。这涉及到编写与平台无关的代码，以便可以在多种系统上部署。 ##### 3.2 多处理器支持 现代计算机系统通常包含多个处理器或核心，因此支持多处理器环境是必须的。这部分详细解释了如何确保驱动程序能够正确地处理多处理器场景下的并发问题。 ##### 3.3 IRQL 中断请求级别(IRQL)是在多处理器环境中管理中断的关键机制。本节介绍了如何使用IRQL来确保中断处理程序的正确执行。 ##### 3.4 同步和指示 这部分探讨了如何在驱动程序中实现同步操作，以及如何在多处理器环境中使用指示（Indication）机制来避免竞争条件。 ##### 3.5 包结构 包是网络通信的基本单位。这部分介绍了包的组成结构，以及如何在驱动程序中管理和处理这些包。 ##### 3.6 使用共享内存 共享内存是提高性能的有效手段之一。这部分详细讲解了如何在驱动程序中利用共享内存来加快数据传输速度。 ##### 3.7 异步I/O和完成函数 异步I/O允许应用程序在等待I/O操作完成的同时继续执行其他任务。这部分介绍了如何实现异步I/O，并使用完成函数来处理I/O操作的结果。 #### 四、微端口NIC驱动程序设计 ##### 第一部分：NDIS NIC微端口驱动程序 这部分重点介绍了NDIS NIC微端口驱动程序的设计方法，包括不同类型的微端口驱动程序、如何支持网络接口卡(NIC)以及实现微端口驱动程序代码的关键特性。 - **1.3 微端口驱动程序代码的重要特征**： - **MiniportXxx函数**：这些函数是微端口驱动程序的核心，用于实现与硬件的交互。 - **与NDIS库链接**：这部分讨论了如何将微端口驱动程序与NDIS库连接起来。 - **微端口适配器环境**：详细介绍了微端口驱动程序运行所需的环境。 - **VC环境**：解释了如何在Visual C++环境中构建和调试微端口驱动程序。 - **网络OID**：网络OID是网络对象标识符，用于标识不同的网络参数和配置。 ##### 第二部分：NIC微端口操作和函数概要 这部分详细列出了微端口驱动程序的各种操作和相关函数，包括初始化、注册、发送数据、接收数据等关键步骤。此外，还介绍了一系列由微端口调用的NDIS函数，这些函数为微端口驱动程序提供了必要的功能支持。 - **2.1 NIC微端口操作**： - **初始化NDIS库和注册微端口驱动程序**：这部分介绍了如何初始化NDIS库并注册微端口驱动程序。 - **注册网络接口卡**：详细说明了如何通过NDIS函数来注册网络接口卡。 - **发送数据**： - **多包发送**：适用于需要将数据分割成多个包发送的情况。 - **单包发送**：适用于较小的数据量，可以一次性发送。 - **指示和传递接收的数据**： - **多包接收**：用于接收多包数据的情形。 - **单包接收**：用于接收单个数据包的情形。 - **指示状态**：这部分介绍了如何通过NDIS函数指示当前的状态给操作系统。 - **复位网络接口卡**：详细说明了如何使用NDIS函数来复位网络接口卡。 - **终止一个微端口NIC驱动程序**：这部分介绍了如何安全地卸载和终止微端口驱动程序。 ##### 第三部分：NIC微端口驱动程序入口点和初始化 这部分详细介绍了微端口驱动程序的初始化过程，包括注册微端口驱动程序、分配内存、注册端口以及初始化DMA设备等步骤。此外，还包括了一些关于初始化时的同步和错误处理技巧。 - **3.1 NDIS微端口驱动程序入口函数**： - **初始化包裹**：这部分介绍了如何创建和初始化NDIS驱动程序的初始化包裹。 - **注册微端口**：详细说明了如何使用NDIS函数注册微端口驱动程序。 - **注册一个NIC**：这部分介绍了如何通过NDIS函数注册网络接口卡。 - **声明资源**：这部分涉及了如何为微端口驱动程序分配内存和其他资源。 - **注册一个中断**：详细说明了如何使用NDIS函数注册中断处理程序。 - **初始化轮询时钟**：这部分介绍了如何初始化轮询时钟以用于定时任务。 #### 五、数据传输 这部分详细介绍了数据传输的过程和技术，包括中断处理、DPC处理程序、带外(OOB)数据包的处理以及发送和接收包的具体实现方法。 - **4.1 中断处理**：这部分讨论了如何在微端口驱动程序中处理中断，并给出了具体的代码示例。 - **4.2 DPC处理程序**：这部分介绍了延迟过程调用(DPC)的概念和实现方法。 - **4.3 带外（OOB）数据包**：这部分介绍了如何处理带外数据包，包括等待发送的OOB数据和接收的OOB数据。 - **4.4 发送包**： - **无连接微端口的多包传送**：这部分介绍了如何在无连接环境下实现多包数据的发送。 - **面向连接微端口的多包发送**：这部分介绍了如何在面向连接的环境下实现多包数据的发送。 - **发送数据前的内存同步**：这部分讨论了在发送数据之前如何确保内存同步，以防止数据损坏。 - **发送步骤**：这部分详细介绍了发送包的具体步骤，包括在总线控制器DMANIC上发送包、在PIO设备上发送单包以及使用板上内存发送包。 #### 六、总结 《网络驱动程序设计指南》是一份非常有价值的参考资料，它不仅涵盖了网络驱动程序设计的基础知识，还深入探讨了具体的实现细节和技术要点。无论是对于初学者还是经验丰富的开发者来说，这份文档都能提供极大的帮助和支持。通过阅读和理解这份指南，开发者们可以更好地掌握网络驱动程序的设计与开发技巧，从而打造出更加稳定高效的网络驱动程序。