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DDK樣例toaster分析(2)

    前一篇 ​​DDK樣例toaster分析(1)​​ 主要讨論了toaster樣例中的busenum總線驅動。本篇将讨論從總線驅動過渡到功能驅動，也就是toaster.sys。

    成功安裝busenum.sys後，運作toaster/exe/enum目錄下的enum程式模拟一個toaster裝置插入:

enum -p 1

    前面busenum.sys!Bus_AddDevice建立Fdo的同時還為Fdo建立一個接口:

status = IoRegisterDeviceInterface (
                PhysicalDeviceObject,
                (LPGUID) &GUID_DEVINTERFACE_BUSENUM_TOASTER,
                NULL,
                &deviceData->InterfaceName);
DEFINE_GUID (GUID_DEVINTERFACE_BUSENUM_TOASTER,
        0xD35F7840, 0x6A0C, 0x11d2, 0xB8, 0x41, 0x00, 0xC0, 0x4F, 0xAD, 0x51, 0x71);
//  {D35F7840-6A0C-11d2-B841-00C04FAD5171}

    enum.exe通過SetupDi函數打開并通過ioctl通路這個接口:

hardwareDeviceInfo=SetupDiGetClassDevs(GUID_DEVINTERFACE_BUSENUM_TOASTER,...);

SetupDiEnumDeviceInterfaces(hardwareDeviceInfo,...,&deviceInterfaceData);

file = CreateFile ( deviceInterfaceDetailData->DevicePath,...);

    調用Ioctl後，最終進入到Bus_Ioctl中,因為是插入裝置，是以最終會調用Bus_PlugInDevice

NTSTATUS
Bus_PlugInDevice (
    PBUSENUM_PLUGIN_HARDWARE    PlugIn,
    ULONG                       PlugInSize,
    PFDO_DEVICE_DATA            FdoData
    )

先看下FdoData中的内容，确定enum打開的是busenum.sys建立的Fdo:

kd> dd FdoData l1
0x81ec60e8

kd> dt _FDO_DEVICE_DATA 81ec60e8
busenum!_FDO_DEVICE_DATA
  +0x01c UnderlyingPDO    : 0x823e73d0 _DEVICE_OBJECT

kd> !devobj 0x823e73d0 
Device object (823e73d0) is for:
 00000034 \Driver\PnpManager DriverObject 823eb2b0
Current Irp 00000000 RefCount 1 Type 00000004 Flags 00001040
Dacl e1594174 DevExt 823e7488 DevObjExt 823e7490 DevNode 823e7288 
ExtensionFlags (0000000000)  
AttachedDevice (Upper) 81ec6030 \Driver\busenum
Device queue is not busy.

FdoData用UnderlyingPDO指出了堆疊在裝置下面的裝置。從windbg的輸出看出，UnderlyingPDO就是busenum.sys所依賴的pnpmanager裝置對象。

    M$的幫助文檔将busenum.sys!Bus_AddDevice建立的裝置描述為Fdo，而将Bus_PlugInDevice建立的裝置描述為Pdo。這是因為在Bus_PlugInDevice中建立出來的devobj代表了busenum總線對象，作為toaster.sys建立的裝置對象的堆疊基石。另外也可以從windbg的輸出看到，busenum新建立的裝置對象并沒有attach到任何已有裝置對象上:

1).調用Bus_PlugInDevice!IoCreateDeviceSecure前,屬于busenum.sys驅動對象的裝置對象：

kd> !drvobj busenum
Driver object (81dfdda0) is for:
 \Driver\busenum
Driver Extension List: (id , addr)

Device Object list:
81ec6030 <---是attach在\Driver\PnpManager上的Fdo對象，上一張圖中有描述      
kd> !devstack 81ec6030  
  !DevObj   !DrvObj            !DevExt   ObjectName
> 81ec6030  \Driver\busenum    81ec60e8  
  823e73d0  \Driver\PnpManager 823e7488  00000034
!DevNode 823e7288 :
  DeviceInst is "Root\UNKNOWN\0000"
  ServiceName is "busenum"

上圖中，busenum.sys隻有一個裝置對象

2).調用IoCreateDeviceSecure後,busenum.sys會新增一個裝置對象:

kd> !drvobj busenum
Driver object (81dfdda0) is for:
 \Driver\busenum
Driver Extension List: (id , addr)

Device Object list:
82062408<---新加的裝置對象  81ec6030 <---原有的裝置對象

kd> !devobj 82062408  
Device object (82062408) is for:
 0000008a \Driver\busenum DriverObject 81dfdda0
Current Irp 00000000 RefCount 0 Type 0000002a Flags 000000c0
Dacl e23ad84c DevExt 820624c0 DevObjExt 820624f8 
ExtensionFlags (0000000000)  
Device queue is not busy.

從windbg輸出可以看到，這個新的裝置對象下面并沒有attach其他裝置對象

之後，busenum為這個新建立的裝置對象建立HardwareID(總線裝置的職責不就是為新加入的裝置配置設定裝置ID嗎？)

pdoData->HardwareIDs =
            ExAllocatePoolWithTag (NonPagedPool, length, BUSENUM_POOL_TAG);
RtlCopyMemory (pdoData->HardwareIDs, PlugIn->HardwareIDs, length);
後配置設定busenum pdo的HardwardID
kd> dd pdoData l1
b21fdbec  820624c0
kd> dt _PDO_DEVICE_DATA  820624c0
busenum!_PDO_DEVICE_DATA
  +0x020 HardwareIDs      : 0x8213aa50  -> 0x7b
kd> du 0x8213aa50 <------注意，這是busenum.sys為pdo對象設定的硬體id，之後要按這個id比對功能驅動
8213aa50  "{B85B7C50-6A01-11d2-B841-00C04FA"
8213aa90  "D5171}\MsToaster"

最後，Bus_PlugInDevice通過IoInvalidateDeviceRelations，通知pnp管理器:有新的裝置加入裝置樹，pnp管理器要更新裝置樹關系(說人話，就是為新裝置加載比對的驅動)

    由于系統中并沒有安裝這個Pdo的驅動，是以會跳出搜尋驅動的對話框,這裡選擇手動安裝，選擇toaster/inf/sample.inf檔案。至于為什麼要選這個檔案，因為sample.inf檔案的硬體相容清單裡表示支援這個裝置:

[Manufacturer]
%StdMfg%=Standard

[Standard]
; DisplayName           Section           DeviceId
; -----------           -------           --------
%ToasterDevice.DeviceDesc%=Toaster_Device, {b85b7c50-6a01-11d2-b841-00c04fad5171}\MsToaster <---硬體相容清單

這個清單中的内容完全比對新建立裝置對象的HardwareID，是以系統加載sample.inf中指定的sys檔案，并建立對應的服務，最後把執行權限交給toaster.sys:

[Version]
Signature="$WINDOWS NT$"
Class=TOASTER
ClassGuid={B85B7C50-6A01-11d2-B841-00C04FAD5171}
Provider=%MSFT%
DriverVer=09/21/2006,6.0.5736.1
CatalogFile=toaster.cat
...
[Toaster_Device.NT]
CopyFiles=Toaster_Device.NT.Copy

[Toaster_Device.NT.Copy]
toaster.sys

驅動安裝後，裝置管理器裡多出一個toaster裝置，檢視Driver Detail可以看到驅動檔案的資訊:

DDK樣例toaster分析(2)

   扯點題外話，可以通過Update Driver替換新的inf檔案，比如選擇toasterf.inf(含裝置過濾驅動的toaster.sys)，并指定sys檔案路徑後，再檢視Driver Detail可以看到功能驅動和過濾驅動:(tmd公司要做驅動測試，測試老問我加載過濾驅動後，怎麼在裝置管理器裡看到！還一定要在裝置管理器裡看到，系統資料庫裡不算，我折騰很久才發現這個！！)

DDK樣例toaster分析(2)

    當然這種更新操作要底層裝置支援disable/enable，像磁盤裝置的，不支援disable/enable操作就不能這樣更新驅動(這要感謝同僚周AM的解釋)

    好好，扯遠了，回到正題，執行權從busenum.sys過渡到toaster.sys。當然了進入toaster.sys後還會調用toaster的AddDevice函數ToasterAddDevice,是以要在這個函數上下斷:

DriverEntry
kd> !drvobj 8216db10 
Driver object (8216db10) is for:
 \Driver\toaster
Driver Extension List: (id , addr)

Device Object list:      
kd> bp toaster!ToasterAddDevice;g

kd> dd DriverObject l1
f8aed9e8  8216db10
kd> !drvobj 8216db10
Driver object (8216db10) is for:
 \Driver\toaster
Driver Extension List: (id , addr)

Device Object list:

剛進入ToasterAddDevice時，驅動對象下還沒有裝置對象。順帶看下ToasterAddDevice的接口

NTSTATUS
ToasterAddDevice(
    __in PDRIVER_OBJECT DriverObject,
    __in PDEVICE_OBJECT PhysicalDeviceObject
    )

DriverObject不用說肯定是toaster.sys的，PhysicalDeviceObject，則是前面busenum建立的pdo了(由于剛才更新驅動時停用啟用過裝置，裝置對象跟上文不能連續了，不過還是能通過!drvobj !devstack來觀察結果):

kd> dd PhysicalDeviceObject l1 ;<---PhysicalDeviceObject的值
f8ae99ec  82062408

kd> !devstack 82062408  ;<---通過裝置堆棧證明這個是前面busenum建立的Pdo
  !DevObj   !DrvObj            !DevExt   ObjectName
> 82062408  \Driver\busenum    820624c0  0000008a ;<---這個裝置對象下面并沒有attach其他裝置，跟上文的結論一下，是以可以認為是Pdo
!DevNode 82266878 :
  DeviceInst is "{B85B7C50-6A01-11d2-B841-00C04FAD5171}\MsToaster\1&1aafb3d5&0&01"
  ServiceName is "toaster"

kd> !drvobj busenum  ;<---當然，有人不信，那隻能列出busenum驅動對象下的裝置對象
Driver object (81dfdda0) is for:
 \Driver\busenum
Driver Extension List: (id , addr)

Device Object list:
82062408  81ec6030  <---這個驅動對像目前隻有2個裝置對象，為了證明82062408對象是Pdo，隻要證明81ec6030  是Fdo就行了，剩下的靠排除法就能證明      
kd> !devstack 81ec6030 ;<---81ec6030的裝置棧顯示，這個就是Fdo，attach在pnpmanager裝置對象上
!DevObj !DrvObj !DevExt ObjectName
> 81ec6030 \Driver\busenum 81ec60e8 823e73d0 \Driver\PnpManager 823e7488 00000034!DevNode 823e7288 : DeviceInst is "Root\UNKNOWN\0000" ServiceName is "busenum"

之後，Toaster.sys調用IoCreateDevice建立功能驅動(注意是toaster.sys的Fdo不是busenum.sys的Fdo)，把這個Fdo堆疊到busenum.sys的Pdo上:

status = IoCreateDevice (DriverObject,
                             sizeof (FDO_DATA),
                             NULL,
                             FILE_DEVICE_UNKNOWN,
                             FILE_DEVICE_SECURE_OPEN,
                             FALSE,
                             &deviceObject);
...
fdoData->NextLowerDriver = IoAttachDeviceToDeviceStack (deviceObject,
                                                       PhysicalDeviceObject);

這樣就完成了從busenum到toaster的過渡。

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