Win32应用程序的辅助线程

来源:华文易迅 时间:2023-06-23 09:00:02

设备驱动是当今流行的Windows操作系统中控制硬件最底层的软件接口。为分享设计设备驱动程序的经验，给出设备驱动程序通知应用程序的5种方法，具体介绍了每一种方法的原理及实现过程，希望能给驱动程序的设计者提供一定的帮助。

为确保系统的平稳稳定，并保证应用程序的可移植性，Windows操作系统不要求应用程序直接访问系统的硬件资源，而应该借助相应的设备驱动程序。该设备驱动程序可以直接操作硬件，如果应用程序与设备驱动程序之间实现双向通信，则应用程序可以控制底层硬件设备。两者间的通讯包括两个方面：一是应用程序向设备驱动程序发送的数据，另一种是由设备驱动程序发送到应用程序的消息。前一种实现比较容易，在设备驱动程序句柄通过CreateFile()函数获得之后，Win32函数可用于DeviceIoControl()、实现应用程序与设备驱动器之间的通信，例如ReadFile()或WriteFile()。后一种方法的实现要比前一种复杂得多，很少有报道。它并不意味着说它不重要，相反，在某些应用中起到了很大的作用。在完成数据采集工作之后，驱动程序需要立即通知应用程序，这样应用程序就可以及时提取和处理数据。这样的例子并不多。

考虑到驱动程序告知应用程序的重要性，我结合自己的经验，总结了5个方面的总结，归纳了5个方面的摘要：异步过程调用(APC)、事件式(VxD)、消息式、异步I/O方式(WDM)。以下分别说明了这些方法的原理，并给出了部分实现源代码。

1非同步过程调用(APC)

Win32应用程序使用CreateFile()功能动态地装载设备驱动程序，接下来定义回调函数backFunc()，而回调函数的地址%26amp;backFunc()作为参数，由DeviceIoControl()发送到设备驱动程序。在设备驱动程序得到这个回调函数的地址之后，将其保存到一个全局变量(比如callback)，函数调用Get_Cur_Thread_Handle()获得其应用程序线程的句柄，而且这个句柄也被保存在一个全局变量(比如appthread)中。在条件成熟的情况下，设备驱动程序调用_VWIN32_QueueUserApc()功能，以便向Win32应用程序发送消息。此函数包含三个参数摘要：第一个是回调(已注册)的地址；第二个是传递给回调的消息；第三个是调用程序的线程句柄(已注册)。Win32应用程序在接收到一条消息之后自动调用回调函数(实际上由设备驱动程序调用)。这个回调函数的输入参数由设备驱动程序填充，在这里，它主要处理消息。

2事件模式(VxD)

Win32应用程序首先创建了一个称为Ring3句柄的事件句柄。因为VirtualDriver使用事件的Ring0句柄，所以需要创建Ring0句柄。使用LoadLibrary()功能加载未公开的动态链接库Kernel32.dll，从而得到一个动态链接库的句柄。接着，调用GetProcAddress()，找到OpenVxDHandle函数()在动态链接库中的位置。接下来，使用OpenVxDHandle()函数将Ring3事件句柄转换成Ring0事件句柄。Win32应用程序使用CreateFile()功能装入设备驱动程序。如果装入成功，那么就调用DeviceIoControl()函数将Ring0事件句柄传递给VxD；同时，创建一个辅助线程，等待该信号转变为有信号状态，而它本身就可以做其他事情。VxD将Ring0事件作为有信号状态(调用_VWIN32_SetWin32Event()函数)，它会立即触发相应的Ring3事件作为有信号状态。当Ring3事件句柄成为有信号状态时，Win32应用程序的辅助线程会相应地处理此消息。

3邮件方式。

Win32应用程序调用CreateFile()功能动态地载入虚拟设备驱动程序。成功加载之后，通过调用DeviceIoControl()函数，将表单句柄传递给VxD,VxD使用它来向表单发送消息。满足条件时，VxD调用SHELL_PostMessage()函数将消息发送到Win32应用程序。要使这个函数成功使用，您必须使用#define来自定义的消息，而且您还可以按照您的应用程序定义它；您还可以使用ON_MESSAGE()定义消息对应的消息处理功能，这样就可以在生成消息时调用消息处理函数。SHELL_PostMessage()函数的第一个参数是Win32表单句柄，第二个参数是消息ID号，第三个参数是发送给消息处理函数的参数，第五个参数是回调函数，以及传递给它的六个参数。在Win32应用程序接收到该消息之后，处理该消息。