Типы драйверов и характеристики

В NT существует два типа драйверов: драйверы пользовательского режима и драйверы режима ядра. В дальнейшем, говоря «драйвер», мы будем подразумевать драйвер режима ядра. Такие драйверы являются частью исполнительной системы, а более точно - элементами диспетчера ввода/вывода (архитектура NT и ее компоненты будут обсуждаться ниже). Как следует из названия, при работе драйвера режима ядра процессор находится в режиме ядра (RING 0 - см. любой справочник по защищенному режиму работы процессора).

Драйвер NT располагается в файле с расширением .sys и имеет стандартный РЕ-формат (РЕ - Portable Executable).

Драйверы реализованы как самостоятельные модули с четко определенным интерфейсом взаимодействия с ОС. Все драйверы имеют определенный системой набор стандартных функций драйвера (standard driver routines) и некоторое число внутренних функций, определенных разработчиком.

Драйверы режима ядра можно разбить на три типа:

драйверы высшего уровня (highest level drivers);

драйверы промежуточного уровня (intermediate drivers);

драйверы низшего уровня (lowest level drivers).

Как будет показано ниже, такое разбиение обусловлено многоуровневой моделью драйверов (layered driver model). Для сохранения общности изложения, монолитный драйвер можно включить в эту схему, хотя он не использует многоуровневую архитектуру. В этом случае он будет «гибридом» - драйвером, принадлежащим одновременно к нескольким типам. Например, монолитный драйвер, имеющий интерфейс с приложением и осуществляющий доступ к оборудованию, будет одновременно драйвером высшего и низшего уровня.

Кроме того, в зависимости от назначения драйвера, он может являться каким-либо специализированным драйвером, то есть удовлетворять дополнительному набору требований к своей структуре. Можно привести следующие типы специализированных драйверов:

драйверы файловой системы;

сетевые драйверы.

Отдельно необходимо упомянуть архитектуру WDM - Windows Driver Model. Эта архитектура позволяет создавать драйверы для Windows 98 и Windows 2000, совместимые на уровне двоичного кода.

Характеристики драйверов - это совокупность следующих вопросов:

1. Поддержка динамической загрузки и выгрузки (однако могут быть исключения).

2. Необходимость следовать определенным протоколам взаимодействия с системой, нарушение которых чаще всего ведет к «синему экрану» (Blue Screen Of Death, BSOD).

3. Возможность «наслоения» драйверов поверх друг друга. В Win2000 эта возможность возведена в абсолют, хотя монолитные драйвера все еще поддерживаются.

4. Поскольку драйвера являются частью ядра ОС, они могут сделать с системой все, что угодно, поэтому основная проблема — это закрытость архитектуры ОС.

Содержание раздела