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使用Windows虚拟设备驱动程序(VxD)

     一、VxD介绍

    本文介绍VxD的作用。如果Windows 95提供的标准VxD对你的硬件或者软件不能提供100%的兼容支持,你需要为你的硬件或者软件(包括16位
    和32位软件)创建VxD。如果你想让Windows用户使用你的硬件或者软件的某些新特征,你也可以创建VxD。
    本文介绍如何写VxD,讲述了创建VxD所需的结构、过程和调用,还给出了创建和测试VxD的步骤。VxD可以是静态的或者动态装载的,下面的内
    容主要讲述静态VxD,不过关于格式和功能的内容两者都适用。

    二、什么是VxD

    VxD是一个管理例如硬件设备或者已安装软件等系统资源的32位可执行程序,使得几个应用程序可以同时使用这些资源。Windows通过使用VxD允
    许基于Windows的应用程序实现多任务。VxD在与Windows的连接工作中处理中断,并在不影响其它应用程序的执行的情况下为特定的应用程序执
    行I/O操作。大多数VxD管理硬件设备,也有一些VxD管理或代替与之相关的软件,例如ROM BIOS例程。VxD可以包含必须在相应设备上执行的设备相关代码,也可以依靠其它软件去执行这些对设备的操作。任何情况下,VxD都会为每一个应用程序保留该设备状态的记录,保证无论何时一个应用程序继续执行该设备均处于正确状态。
    一些VxD仅仅管理已安装软件,例如MS-DOS设备驱动程序或者TSR程序,这样的VxD通常包含仿真这些软件或者保护这些软件用于正在运行的应用
    程序的数据的代码。VxD有时还用于提高已安装软件的性能,Intel兼容CPU执行32位的VxD比执行16位的MS-DOS设备驱动程序或者TSR程序有更高的效率。

    三、标准VxD

    Windows包括多种VxD,用于支持公共硬件设备和可安装软件。在某些情况下,可能需要修改VxD以提供新的特征或者支持非标准硬件。
    Windows提供许多不准备修改,但能够辅助支持其他VxD的VxD。例如:许多VxD使用V86内存管理器(V86MMGR)和虚拟可编程中断控制器设备
    (VPICD)提供的功能保存V86模式内存和允许硬件中断请求。要取得开发VxD的帮助,Windows 95设备驱动程序开发工具包(DDK)包括了大量可用设备驱动程序的源代码。

    四、创建VxD

    你可以通过修改VxD例子程序或者自己手工创建来创建VxD。你可以用汇编语言来写VxD,也可以用高级语言(例如C语言)来写一部分VxD。
    要创建一个VxD,需要以下步骤:

    1、阅读硬件手册中关于描述这种型号硬件VxD的章节。
    2、写出所需的控制过程,VxD服务和API函数。
    3、建立为VxD标识适当模块名的模块定义文件,并引出需要的设备描述块。

    4、汇编连接VxD。
    5、用调试版Windows 95测试VxD,要获得更多关于调试VxD的信息,请参阅相关资料(可以用Soft-ICE调试——译者注)。
    6、为VxD和相关文件建立安装文件(INF文件),通过修改注册信息和向Windows的SYSTEM目录和相关目录拷贝文件来安装VxD。
    7、建立最终发行软件包。

    五、你需要怎样开始

    本文假定你是一位有经验的汇编语言程序员,而且熟悉Intel兼容处理器的指令集和系统结构。在某些特殊情况下,你还应该懂得下列内容:

    保护模式和虚拟8086(即V86——译者注)模式。
    平坦内存模式
    中断和异常处理
    保护和特权级
    段和页式内存管理以及错误处理
    输入和输出保护以及错误处理

    本文也假定你已经熟练了解专门硬件的特征和相应的ROM BIOS例程以及其他可安装软件。

    六、写一个VxD

    许多情况下,写一个VxD用来代替一个由Windows 95提供的标准VxD。然而,大多数情况下,写一个VxD是用来支持新硬件设备或者软件的,在这
    种情况下,通常手工创建一个VxD比修改已经存在的VxD要容易,原因是大多数VxD都是设备相关的。然而,已存在VxD的源代码需要尽可能地仔
    细分析,原因是它们可能包含通用的格式和结构,以及说明怎样使用VMM和VxD服务去实现有用的功能。

    写一个VxD需要下列步骤:
    1、建立包含VxD各个段,VxD声明,设备控制过程,处理系统控制消息过程的基本部分和API过程的基本部分的VxD框架。
    2、加入实模式初始化过程(可选)。
    3、完成处理初始化消息的过程。这些过程应该能够初始化控制块,分配全局内存以及安装中断、I/O捕获和页错误回调过程。
    4、完成处理不同中断和错误的回调过程。
    5、为服务加入服务表定义和声明(可选)。
    6、完成API过程(可选)
    7、完成处理系统控制消息的过程以建立和删除虚拟机。

    在写一个VxD的过程中,你可以安装该VxD并在调试器控制下运行Windows,在该VxD中设置断点监视该VxD管理的中断,这样可以帮助你查明该VxD是否正确工作。

    1、VxD段

    VxD可以包含下面5个段的一些组合:
    1、VxD_CODE段:保护模式代码段(必须)。该段包含VxD系统控制过程、回调过程、服务和API过程。该段用宏VxD_CODE_SEG和VxD_CODE_ENDS
    定义开始和结束,也可命名为_LTEXT。
    2、VxD_DATA段:保护模式数据段(必须)。该段包括设备描述表、服务表和部分VxD全局数据。该段用宏VxD_DATA_SEG和VxD_DATA_ENDS定义开
    始和结束,也可命名为_LDATA。
    3、VxD_ICODE段:保护模式初始化代码段(可选)。该段一般包括只在VxD初始化过程中使用的过程和服务,VMM在Init_Complete消息发生后丢弃
    此段。该段用宏VxD_ICODE_SEG和VxD_ICODE_ENDS定义开始和结束,也可命名为_99vEXT。

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