Windows2000 WDM驱动程序开发技术的研究

Windows2000 WDM驱动程序开发技术的研究

于勇[1]2008年在《基于Windows的USB接口WDM驱动研究和应用》文中认为Windows2000╱XP/VISfA已经成为PC的主流操作系统,要想实现在Windows操作系统下对硬件设备的操作,必须通过在WDM模型下设计的驱动程序这个软接口。随着USB2.0的发展,运用USB这种具有热插拔,高速率等优点的接口设备已开始流行。Windows驱动程序模型WDM(Windows Driver Model)是一种全新的设备驱动程序模式,可以运行于Windows98/2000/XP等多种操作系统平台。WDM采用模块化、分层次类型的驱动程序结构。作为一种符合WDM的驱动程序,USB驱动程序分为USB总线驱动程序和USB功能驱动程序两个层次。USB总线驱动程序负责控制实际的硬件,实现与底层的通信。USB功能驱动程序由设备开发者编写,位于USB总线驱动程序的上层,通过向USB总线驱动程序发送USB请求包,来实现对USB设备信息的发送或接收。本文以运用EZ-USB芯片的卫星视频接收设备为例,论述了如何运用DDK工具包,开发USB设备WDM驱动程序。重点介绍了USB驱动程序中“DriverEntry”、添加设备例程、即插即用处理例程、读写操作例程等几个重要例程的设计实现,以及应用程序如何访问设备。并介绍了编译、安装及测试USB设备驱动程序的过程。为适应不同版本的Windows操作系统(如WindowsVISTA),将接收卡驱动程序在各类Windows操作系统下出现的一些新问题,进行了处理。本文首先介绍了驱动程序开发的历史、WDM基本概念及Windows驱动程序的种类,并对USB技术和开发驱动工具做了简单介绍。第二章讨论了WDM的层次结构模型,驱动程序的加载流程以及几个重要的数据结构。第叁章分析了WDM的数据读写方式及中断的处理方式。第四章对WDM的一般处理流程进行了介绍。第五章详细介绍了卫星视频信号接收卡设备的驱动程序开发及对程序中的重要代码进行了列举与讲解,并对某些错误及其处理进行了列举。第六章对本文的一个总结。

张利[2]2008年在《硬目标侵彻引信测试系统高速信号模拟器驱动程序设计》文中认为高速信号模拟器驱动程序在硬目标侵彻引信测试系统中起着重要的作用,是引信测试系统识别硬件设备的基础。本课题基于WDM驱动模型开发的高速信号模拟器驱动程序,是在Windows 2000操作系统下开发的,为硬目标侵彻引信测试系统的可靠运行提供软件支持。本文在介绍PCI总线协议和传输机制的基础上,对硬目标侵彻引信测试系统高速信号模拟器的接口硬件电路的实现进行了分析,建立了高速信号模拟器驱动程序开发的硬件基础;通过对Windows 2000操作系统的特权等级和内核环境组成及WDM驱动程序的开发技术论述,应用DriverStudio建立了高速信号模拟器驱动程序的基本框架,并根据硬目标侵彻引信测试系统的功能要求,编写了高速信号模拟器的驱动程序;为了保证驱动程序的满足系统的要求及工作稳定性,最后应用SoftICE对驱动程序进行了调试,并编写了高速信号模拟器驱动程序的安装文件。鉴于WDM驱动程序的特点,本文设计的硬目标侵彻引信测试系统高速信号模拟器驱动程序在不修改或进行及少量修改,就可以在不同的windows操作系统中使用,提高了系统的开发效率。

刘俊[3]2006年在《基于USB接口的步进电机控制的研究与实现》文中研究说明通用串行总线(USB)是一种高速、灵活、方便的设备接口总线。作为一种健壮的总线接口,USB在测试、自动控制、通信等领域得到了越来越多重视和应用。基于Windows平台下USB接口的步进电机控制装置,是以PC机为主控制设备,利用PC机上的USB总线的外部接口,对接入该接口的步进电机控制板进行控制通信,进而控制步进电机的运动状态。本文研制了一套基于Windows平台下USB接口的步进电机控制装置。该装置的控制板在硬件组成上,采用了AT89C52作为步进电机控制板的控制芯片, PDIUSBD12作为控制板上的USB接口芯片,板上固件采用C语言在Keil uVisions2下编写。PC主机中的设备驱动程序开发选用Windows2000/XP操作系统作为软件开发平台,利用VisualStudio6.0 ,DriverStudio3.1和Windows2000/XP驱动开发包(DDK)作为开发工具进行编写。本文的主要内容归纳为以下几个方面:(1)结合本步进电机控制装置的控制通信模型,对USB的系统整体架构进行分析和介绍。(2)以PDIUSBD12作为步进电机控制板的USB接口芯片,以AT89C52为控制芯片,设计步进电机控制板的电路。(3)根据USB总线传输协议及本系统具体的控制命令特点,设计板级固件代码。(4)遵循Windows驱动模型(WDM)结构,设计本系统PC主机中的设备驱动程序。通过试验的研究表明:系统实现了对步进电机的实时控制,并具有功能完善,运行稳定,可靠性高,性价比高等特点。

张翼颉[4]2007年在《基于USB总线的高速数据采集系统设计》文中认为通用串行总线USB(Universal Serial Bus)是一种新型的微机总线接口规范。随着客户对系统数据采集速度要求的不断提高,USB以其使用方便、易于扩展、速度快等优点而越来越多的应用于数据采集系统中。在工控生产中,由于各类数据信号数量庞大、种类繁多,本文设计了一种基于USB总线的数据采集系统,采用PHILIPS公司的USB接口芯片PDIUSBD12与单片机AT89C51进行通信,并和PC机通信而编制出友善的设备应用程序,能较好地解决各类数据信号的高速采集。开发该系统的主要任务是:编程调试器、硬件评估系统、PC方软件等,开发难点有:为满足D12在USB上的最大传输速率而编写的固件程序、编写USB设备驱动程序、编写PC通信应用程序。通过测量目标板与PC通信后的数据,在此基础上测试了该系统数据采集的有效性和数据传输的准确性,有效地验证了目标器的性能。PDIUSBD12的固件设计成完全的中断驱动,当CPU处理前台任务时,USB的传输可在后台进行,这就确保了最佳的传输速率和更好的软件结构,同时简化了编程和调试。PC方程序完成对代码的编辑、编译和对目标文件的分析。在本文中通过分析USB驱动结构,给出了驱动栈模型,并且完成了USB驱动的开发。

孙磊[5]2007年在《Windows系列操作系统下的底层驱动技术在实时控制系统中的应用》文中研究表明作为优秀的32位操作系统平台,Win98和Win2000以其丰富的图形界面、多线程技术、稳定和安全等特性在操作系统领域一直处于领先的地位,使其成为构建应用系统的首选操作系统。但由于Windows系列操作系统为保持其稳定性和设备访问无关性,使得用户应用程序不能直接对硬件和设备进行操作。本文介绍了在Windows系列操作系统下通过开发底层设备驱动程序实现实时控制系统的原理和方法。论文分别对Win98和Win2000操作系统的体系结构进行了介绍。在Win98中开发实时控制软件,通过分析该操作系统内核管理模式,提出了开发虚拟设备驱动程序(*.vxd)的方法。在虚拟设备驱动程序中响应外部硬件中断,在中断服务例程中调用全局事件(VGlobalEvent),并在全局事件的成员函数handler()中完成实时控制任务。在Win2000中开发实时控制软件,同样也采用开发设备驱动程序(*.sys)的方法,设备驱动程序设计采用微软最新的驱动程序架构(Windows驱动程序模型,WDM),在驱动程序中响应外部硬件中断,在中断服务例程中调用延迟过程例程,在该例程中完成实时控制任务。通过开发Windows操作系统用户模式下应用程序,完成人机对话功能,实现与内核驱动程序通信,使得实时控制程序正常工作。论文分别给出了相应的实际系统应用实例。系统长时间运行表明,开发驱动程序能够极大地提高在Windows操作系统下控制软件的实时响应能力,并能很好地完成实时控制任务。

刘颖[6]2006年在《Windows环境恶意代码检测技术研究》文中研究表明随着信息技术,特别是互联网的高速发展,网络安全问题正受到人们越来越多关注。对网络安全的诸多威胁中,恶意代码无疑是危害最大的,这也成为网络安全领域研究的焦点。本文关注于Windows平台的恶意代码检测技术。现有的商业恶意代码检测系统使用的检测技术主要是特征码扫描、完整性检测和虚拟机检测。本文分析了上述叁种检测技术的原理以及各自的优缺点:特征码扫描检测速度快、误报率低,但需要和庞大的特征库配合,无法检测变形的恶意代码;完整性检测能有效检测到恶意代码对文件的修改,但完整性检测假设刚装入系统中的文件是没有感染恶意代码的,因此完整性检测无法发现装入系统前已感染到文件上的恶意代码;虚拟机检测可以有效对付加密变形的恶意代码,但恶意代码仍然有多种方法可以有效绕过其检测,如使用特殊指令,使用结构化异常处理等。随着新的Rootkit技术在恶意代码中的广泛应用,现有的恶意代码检测技术遇到了前所未有的挑战。Rootkit技术隐藏现有的恶意代码检测系统的检测目标,包括进程、文件、TCP端口、注册表等。试验表明,现有的商业恶意代码检测系统无法有效检测采用Rootkit技术隐藏了的恶意代码。本文分析了Rootkit技术的实现原理,包括对进程、TCP端口、注册表和文件的隐藏技术。通过对恶意代码隐藏技术的分析,本文提出了对隐藏恶意代码的检测技术,基于差异分析的隐藏行为检测技术,该技术将可信任的系统信息与不可信任的系统信息进行比较,从而获得被隐藏的信息。针对具体的进程、TCP端口、注册表和文件信息,本文提出了获得其可信任信息和不可信任信息的方法。通过对大量后门程序的逆向工程分析,本文总结了后门程序的原理,指出了后门区别于正常程序的特征,并通过这一特征提出了针对后门程序的基于管道扫描的检测技术。根据本文提出的隐藏行为检测技术和后门程序检测技术实现了恶意代码检测系统MalFinder,通过对该系统的测试发现该系统在对隐藏的恶意代码检测和后门程序检测上明显优于现有的商业恶意代码检测系统。

于晓龙[7]2008年在《基于USB的数据通信系统的研究》文中研究指明随着科学技术的发展,传统的基于ISA、PCI接口的数据通信系统在使用中表现出许多弊端,针对这种现象,结合新兴技术,本文提出了一种基于USB接口的数据通信系统的实现方案,实现PC机和DSP处理系统之间的数据传输;具有灵活、配置简便、传输速率高等特点。本文从系统的整体架构开始,对欲构建的数据通信系统做了详细的概述,讲述了该系统的构成和特点。其次介绍了USB2.0的总线协议,讲述了USB的体系分层和通信流。本文的工作重点主要在USB数据传输方面。本文详细介绍了如何利用DriverStudio编写USB设备驱动程序及USB应用程序的设计,随后又详细讲述了用DSP2812作为USB设备端的设计。同时,编写了主机端和设备端的USB通信测试程序,经过大量的调试实验,实现了USB主机端和设备端的数据传输。随后,本文提出并论证了中断产生电路的实现方案,中断电路用于向USB主控制端和设备端发送中断信号,使主控制端和设备端可以进行同步数据传输。最后,本文编写了主控制软件,对构成的系统进行了大量测试实验,实验结果表明系统满足了设计要求。

徐骏平[8]2006年在《基于USB接口的激光打标控制器的驱动程序设计》文中研究表明随着计算机主板ISA插槽逐渐被淘汰,而USB接口的蓬勃发展并成为一种标准的PC外围接口,本课题将USB传输和单片机控制相结合,设计出一种新型的基于USB接口的振镜扫描式激光标刻控制器,使USB传输和单片机控制的各自优势都得以发挥。由于USB接口的激光标刻控制器硬件设计工作已基本完成,本课题的主要任务就是进行USB打标控制器驱动程序的设计。该驱动程序主要是通过对通用串行总线接口的调用来帮助建立控制器与计算机之间的通信。本文首先介绍了激光打标的原理,激光打标技术的发展现状以及激光打标系统的组成,并对USB总线技术在激光打标中应用的可行性作了分析。在对USB总线协议作了简要介绍后,本文详细介绍了控制器与计算机进行USB通信的协议的制定,其中包括打标数据的格式和传输类型、传输和输出顺序,控制信号的自定义设备请求以及控制器与计算机进行USB传输过程等内容。然后在对USB驱动程序编程的背景知识及编程工具的简要介绍后,重点对USB驱动程序的编程过程作了详细说明。通过编写一个简易的Windows应用程序,本文在测试驱动程序的同时也演示了如何对驱动程序进行调用。在实际打标测试过程中,本驱动程序基本满足了计算机与控制器之间的通信要求,实现了计算机与打标控制器之间的通信。最后,本文提出了一些改进建议,比如:驱动程序的异步传输技术的使用,标刻数据格式的定义以及系统兼容性的提高。

王荣[9]2007年在《基于USB接口的温度采集系统研究》文中研究指明温度是工控领域中主要的被控参数之一,在许多需要对温度进行监控和分析的场合需要一种精度和自动化水平高、应用范围广的温度采集手段。针对这一需求,本文设计实现了低成本、高可靠性、高速度的基于USB接口温度采集系统,可以将温度传感器采集来的数据经放大转换处理后,通过USB接口传送到主机系统,使客户应用程序通过驱动程序得到数据,并根据需要对数据进行处理。本文阐述了基于USB接口,利用AT89C52单片机和PDIUSBD12芯片实现的温度采集系统的设计方案、开发方法、开发步骤,并给出了具体实现方案,包括基于USB接口的温度采集系统硬件设计、固件设计、驱动程序和应用程序开发等关键技术。硬件设计部分主要介绍了USB控制器的选择和硬件的具体设计方案,给出了主要部分的电路原理图。固件设计部分先从总体上介绍了固件程序的设计思路及其层次结构,随后详细介绍了各层次程序的设计内容,并分析讨论了编程中用到的重要结构体和程序流程图及固件编程要注意的问题。驱动程序部分分析了WDM驱动程序的结构、特性和工作机制,介绍了开发工具的选择原则,给出了驱动程序各功能模块的具体实现方案;应用程序部分分析给出了软件流程、编程实现及与USB设备通信的方法。本论文完成了基于USB接口的温度采集系统的设计,实现了基本的温度数据采集、传输和应用功能。通过本研究,使我们对USB技术内核有了更深刻的理解,积累USB接口开发经验,为今后系统应用奠定了坚实基础。

王楠林[10]2008年在《基于双核系统Windows端驱动机制的研究》文中认为计算机网络技术飞速发展的今天,网络安全显得越来越重要。目前计算机网络安全防护主要通过软件防火墙来实现,而软件防火墙本身就安装在Windows系统中,所以其仍然摆脱不了Windows系统漏洞的影响。项目组通过对现有网络安全防护技术的优缺点进行调研和分析后,提出双核双操作系统结构的Windows网络安全解决方案,并得到国家863计划的支持。该方案引入了一个独立于Windows操作系统运行的嵌入式系统——辅核,通过在其上运行安全处理模块来实现对出入Windows系统的网络数据包进行安全处理,从而达到保护Windows终端安全的目的。在基于双核双操作系统的架构下,辅核板卡需要Windows驱动程序和Linux驱动程序两个驱动程序的支持。本文重点在于辅核板卡Windows驱动机制的研究,主要研究叁方面的内容,首先研究实现CH365芯片的WDM驱动程序,目的是希望通过对Windows WDM驱动程序的研究能够了解Windows内核驱动程序工作机制,然后设计实现主辅核协同工作时的通信机制,以保证Windows和Linux的网络驱动程序能够正确、快速、有效率的运行,最后在此基础上设计实现辅核Windows网络驱动程序。实验证明,在通信机制的协同下辅核Windows和Linux网络驱动程序工作稳定有效,Windows系统可以将辅核板卡当作正常网卡识别,并可通过其浏览网页,达到了课题的预期效果。

参考文献:

[1]. 基于Windows的USB接口WDM驱动研究和应用[D]. 于勇. 南京信息工程大学. 2008

[2]. 硬目标侵彻引信测试系统高速信号模拟器驱动程序设计[D]. 张利. 南京理工大学. 2008

[3]. 基于USB接口的步进电机控制的研究与实现[D]. 刘俊. 华中科技大学. 2006

[4]. 基于USB总线的高速数据采集系统设计[D]. 张翼颉. 苏州大学. 2007

[5]. Windows系列操作系统下的底层驱动技术在实时控制系统中的应用[D]. 孙磊. 中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所). 2007

[6]. Windows环境恶意代码检测技术研究[D]. 刘颖. 电子科技大学. 2006

[7]. 基于USB的数据通信系统的研究[D]. 于晓龙. 北京交通大学. 2008

[8]. 基于USB接口的激光打标控制器的驱动程序设计[D]. 徐骏平. 华中科技大学. 2006

[9]. 基于USB接口的温度采集系统研究[D]. 王荣. 第四军医大学. 2007

[10]. 基于双核系统Windows端驱动机制的研究[D]. 王楠林. 南京理工大学. 2008

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