VxDдрайвер
I
Для программирования VxD-драйверов нам понадобятся файлы VMM.INC, SHELL.INC, VCOND.INC и др., которые можно найти в пакете DDK (Device Development Kit), свободно распространяемом фирмой Microsoft.
При загрузке Windows программа WIN.COM загружает драйвер VMM32.VXD, называемый Менеджером Виртуальной Машины (Virtual Machine Manager), который инициализирует другие VxD-драйверы. Затем VMM переключает процессор в защищенный режим и инициализирует системную виртуальную машину. Кроме уже сказанного, VMM обеспечивает сервис для других драйверов VXD. При запуске DOS-приложения для него выделяется виртуальная машина, так что приложению "кажется", что оно работает с настоящей машиной. При запуске обычных 32-битных приложений они работают в системной виртуальной машине. Приложения, работающие в разных виртуальных машинах, не подозревают о существовании других виртуальных машин. Одним из главных назначений виртуальных драйверов является обеспечение бесконфликтного коллективного доступа к физической аппаратуре для всех одновременно работающих виртуальных машин. Еще одна задача, которую приходится решать виртуальным драйверам, - это осуществление взаимодействия системной виртуальной машиной с другими виртуальными машинами.
Следует отметить, что в Windows существуют и так называемые обычные драйверы, имеющие расширение DRV и структуру DLL-библиотеки, которые экспортируют API-функции для работы с некоторыми внешними устройствами (например, видеоадаптером). Эти драйверы получают доступ к внешним устройствам не напрямую, а посредством VxD-драйверов. Поскольку драйверы VxD работают в нулевом кольце защиты, они имеют доступ к любому участку памяти и напрямую, посредством портов ввод-вывода, обращаются к внешним устройствам.
Все виртуальные драйверы делятся на два класса - статические и динамические. Статические драйверы загружаются во время загрузки системы и остаются в памяти до выхода из системы. Статические драйверы существовали еще в Windows 3.x. Динамические драйверы могут загружаться и выгружаться системой по мере необходимости. Они в основном используются для обслуживания устройств "Plug and Play" и загружаются менеджером конфигурации. Загрузить динамический виртуальный драйвер можно и из обычного приложения при помощи обычных функций работы с файлами.
Имеется три механизма взаимодействия виртуальных драйверов друг с другом.
Формат виртуальных драйверов называется LE-форматом, сокращенно от "linear executable". Данный формат поддерживает наличие как 16-битного, так и 32-битного кода. Это актуально для статических виртуальных драйверов, которые часть работы (инициализация) выполняют в реальном (незащищенном) режиме. В Windows NT драйверы грузятся в защищенном режиме, по этой причине данный формат в этой операционной системе не используется.
Код и данные в файле LE-формата располагаются в сегментах. Ниже мы опишем возможные классы сегментов.
LCODE - код или данные, заключенные в этом коде, не могут сбрасываться системой на диск (paging).
PCODE - код может временно помещаться на диск.
PDATE - аналогично предыдущему, но здесь хранятся данные.
ICODE - здесь располагается код инициализации, после инициализации сегмент удаляется из памяти.
DBOCODE - используется при запуске драйвера "под отладчиком".
SCODE - статические код и данные. Всегда остается в памяти, даже если драйвер выгружается.
RCODE — содержит 16-битный код для инициализации в реальном режиме.
16ICODE - 16-битный код инициализации в защищенном режиме.
MCODE - содержит строки сообщений.
Перечисленные классы сегментов не задаются непосредственно в тексте программы. Сегменты и классы объявляются в DEF-файле. Файл vmm.inc содержит огромное количество макросов, и нам не избежать пользоваться ими. Это позволит материал, который я хочу изложить, вместить в одну главу.
