Sterownik

– jest to plik wykonawczy systemu

operacyjnego, który zarządza komunikacją
pomiędzy fizycznym urządzeniem i programem
użytkownika.

Klasyfikacja ze względu na funkcjonalność:

–

monolityczny,

–

filtrujący (FILTER DRIVER)

–

miniport

Monolityczny:

Jest to sterownik obsługujący w pełni określone
urządzenie, nie wymagający dodatkowych
komponentów programowych. Obsługuje
urządzenia fizyczne, jak również świadczy
usługi bezpośrednio dla systemu operacyjnego.
Zawiera w sobie wszystkie funkcje potrzebne
do prawidłowego działania urządzenia. Dostęp
do sterownika ma jedna lub kilka aplikacji.

FILTER DRIVER:

Jest sterownikiem, który reguluje przepływ
sterowania pomiędzy systemem a urządzeniem
zewnętrznym. Ich działanie polega na:

–

przekształcaniu żądań systemowych,

–

ukierunkowaniu sterownika pod kątem
konkretnego modelu urządzenia.

Sterownik jest częścią stosu pomiędzy
urządzeniem a aplikacją, przejmuje wszystkie
dane transferowe do/z dysku, znajduje się
ponad sterownikiem urządzenia i zajmuje się
tylko (de)szyfrowaniem danych.

Miniport:

To sterownik niskopoziomowy, który dostarcza
standardowy interfejs we-wy sprzętu dla
sterowników grup urządzeń, jak również
zaawansowane procedury dla oprogramowania
dedykowanego dla konkretnych modeli sprzętu.

DriverEntry-

główny punkt wejściowy,

wywoływany tylko raz w trakcie ładowania
drivera do systemu.

DRIVER_OBJECT

(struktura inicjowana przez

DriverEntry):
Z punktu widzenia systemu operacyjnego
DRIVER_OBJECT jest widziany jako
wskaźnik do wywołania dodatkowych funkcji
odwołujących się do urządzenia.
DRIVER_OBJECT jest tworzony przez
sterownik i reprezentuje fizyczne lub wirtualne
urządzenie, które sterownik obsługuje.
DRIVER_OBJECT jest blokiem pamięci
umieszczanym i częściowo inicjowanym przez
system operacyjny. Ten obiekt opisuje gdzie
kod sterownika jest ładowany do pamięci,
nazwę sterownika oraz zawiera wskaźniki do
adresów funkcji, które sterownik oferuje. Jeden
ze wskaźników do adresów funkcji musi być
umieszczony w tablicy wskaźników nazywanej
„Function Dispatch Table”.
Function Dispatch Table zawira wejścia do
każdej Major Function Code oferowanej przez
system operacyjny. Obecnie istnieje 28 funkcji,
które sterownik może zawierać, jednak w
większości przypadków wystarcza obsługa 8
funkcji: IRP_MJ_CREATE, IRP_MJ_CLOSE,
IRP_MJ_READ,

IRP_MJ_WRITE,

IRP_MJ_PNP,

IRP_MJ_POWER,

IRP_MJ_DEVICE_CONTROL,
IRP_MJ_SYSTEM_CONTROL.

Komunikacja aplikacji z urządzeniami I/O:

systemowe funkcje API stosowane są do
komunikacji z urządzeniami zewnętrznymi w
trybie jądra. W pierwszej fazie obsługi
zarządzania we-wy sprawdzane są parametry, z
jakimi funkcja została wywołana. Jeżeli
wartości te ingerują w chronione obszary
systemowe, funkcja nie jest wykonywana. W
drugiej fazie tworzone są struktury danych
zwane pakietami żądań we-wy (IRP), które
przesyłane są do sterownika urządzenia. W
zależności od rodzaju wykonywanej operacji,
sterownik zwraca do systemu pakiet IRP o
zawartości odpowiedniej rodzajowi wykonanej
operacji. Może to być przykładowo: komunikat
PENDING, komunikat SUCCESS, dane,
których czytania dotyczyło polecenie we-wy,
liczba bajtów danych wysłanych do urządzenia,
których dotyczył polecenie we-wy.

Sterownik wykonuje polecenie zawarte w
odebranym pakiecie IRP, może to być zapis lub
odczyt określonych portów we-wy lub też
odwzorowanych w pamięć operacyjną rejestrów
urządzenia zewnętrznego.
Sterowniki działają w trybie jądra i
wykorzystują funkcje abstrakcyjnej warstwy

sprzętu HAL do komunikacji ze sprzętem.
Po zakończeniu operacji we-wy sterownik,
poprzez wywołanie odpowiednich funkcji jądra
uzupełnia danymi pakiet IRP. Następnie system
przekazuje dane zawarte w IRP do aplikacji,
pozwalając na dalsze jej wykonywanie.