第1章 Hello World驱动
1.1 从Hello World开始
国外的计算机领域有一个著名的组织，名字叫“计算机器协会”，它在互联网上专门维护了一个网页，上面列出了200多种版本的“Hello World”程序，仿佛代码的罗塞塔石碑。
在使用一门新的编程语言时，人们习惯把“Hello World”作为第一个程序。渐渐地，人们也习惯用类似“Hello World”的程序作为一切程序的第一步，以此唤出程序员心中对于编程乐观的一面。
如本节的题目一样，如何编写驱动程序是本节将要解决的问题。
那么，让我们看一下驱动程序的“Hello World”吧！
代码示例1-1 Hello World驱动程序
#001 /＊
#002 ＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
#003 ＊= = 文件名称：Hello World.c
#004 ＊= = 文件描述：驱动程序的Hello World例子
#005 ＊= = 作 者：竹林蹊径
#006 ＊= = 编写时间：2009-04-23 21:16:00
#007 ＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
#008 ＊/
#009
#010 #include <NTDDK.h>
#011
#012 //＊====================================================
#013 //＊= = 函数名称：DriverEntry
#014 //＊= = 功能描述：驱动程序入口函数
#015 //＊= = 入口参数：PDRIVER_OBJECT, PUNICODE_STRING
#016 //＊= = 出口参数：NTSTATUS
#017 //＊====================================================
#018
#019 NTSTATUS
#020 DriverEntry (
#021 __in PDRIVER_OBJECT DriverObject,
#022 __in PUNICODE_STRING RegistryPath
#023 )
#024 {
#025 DbgPrint("Hello, Windows Driver!");
#026 return STATUS_SUCCESS;
#027 }
#028
#029 //＊====================================================
#030 //＊= = 文件结束
#031 //＊====================================================
本示例代码可以从本书的\Chapter01\Hello World目录下找到。
以上就是驱动程序最简单的“Hello World”例子，去掉代码注释部分，放眼程序，全部代码屈指可数。
由第003行注释可知，这个例子的文件名称是Hello World.c，说明此文件是由C语言编写而成的。
我们知道，操作系统刚出现时是由机器语言和汇编语言编写的，后来为了可移植性等采用了C语言。早期的一些Windows操作系统也是采用C语言编写的，而在开发基于NT技术的Windows操作系统时，同时采用了C和C++这两种高级语言。
那么究竟是采用C语言还是C++语言来开发驱动程序呢？其实两者各有优缺点，读者可以在读本书的时候仔细体会。这里采用C语言编写了第一个例子，因为用C语言完全可以开发出所有的驱动程序，同时你会有似曾相识的感觉。但是微软提供了WDF驱动开发模型，这个在后面的章节中会讲到，如果需要使用WDF，C++无疑是最好的选择。
实际上，驱动程序编译成的二进制文件是SYS类型文件，和普通的EXE类型文件一样，也是PE格式。PE是Portable Executable File Format的简写，是微软Windows平台环境下主流的可执行程序标准格式，DLL也是常见的PE格式。所以，使用什么编程语言并不严格限定，如果你喜欢，即使用汇编或Delphi也可以开发驱动程序。比如在VxD驱动编程模型盛行时，很多人还是使用汇编开发设备驱动程序，并提供了相应的开发环境；更有甚者提供了EXE类型程序到SYS类型程序的转换工具，这些工具虽然大多没有流行起来，但是却佐证了这种方法的可行性。
不过，微软提供的内核编程接口和示例只有C/C++的，为了方便起见，我们约定本书使用C/C++语言来开发驱动程序。
开发驱动程序大致和开发普通应用程序一样，几乎拥有同样的流程：分析需求、设计、编码、调试、测试、发布、维护这几个主要环节。但是在后几个环节上，驱动程序的开发和普通应用程序的开发又有着很大的差别。
下面，我们来简单分析一下代码。
第010行包含了一个头文件NTDDK.h，这个头文件是NT驱动必须包含的一个头文件，WDM驱动则需要换成WDM.h。
第019～027行，整段代码只有一个DriverEntry函数。这个函数是所有驱动程序的入口函数，类似于Win32编程下的WinMain函数或C语言的main函数。
第021～022行，函数的两个参数，分别代表驱动对象的指针和注册表子键的字符串指针。这个暂且不作详细论述，我们将在下面章节中具体说明。其中，__in是一个宏，代表这个参数是入口参数，常见的还有__out，代表出口参数。
第025～026行，再看函数里面，我们看到只有两个语句，是不是很熟悉呢？
DbgPrint是一个函数，类似于C语言的printf函数，打印一串字符串，打印的内容为“Hello, Windows Driver!”。随后函数返回一个值STATUS_SUCCESS，这个值是个宏，从字面意思可知它代表成功，语句类似于main函数的“return 0;”。这里需要注意的是，打印的内容无法通过控制台查看，需要借助其他工具才能看到。
那么如何对这个程序进行编译呢？
我们需要一个开发环境，这个开发环境名为WDK，微软已经为我们提供了。关于开发环境的详细介绍，请参阅本书第2章。
一切都那么自然！下面对这个例子进行简单的扩充。
1.1.1 HelloDRIVER
这里是一个关于Hello World驱动程序示例代码的简单扩充。如果完全看不懂，那就直接跳到1.1.2节看代码解释吧！
代码示例1-2驱动程序HelloDRIVER声明文件
#001 /＊
#002 ＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
#003 ＊= = 文件名称：HelloDRIVER.h
#004 ＊= = 文件描述：关于HelloDRIVER的头文件
#005 ＊= = 作 者：竹林蹊径
#006 ＊= = 编写时间：2009-04-23 21:16:00
#007 ＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
#008 ＊/
#009
#010 #ifndef __HELLODRIVER_H__
#011 #define __HELLODRIVER_H__
#012
#013 //＊==============================================================
#014 //＊= = 头文件声明
#015 //＊==============================================================
#016
#017 #include <NTDDK.h>
#018
#019 //＊==============================================================
#020 //＊= = 宏与结构体
#021 //＊==============================================================
#022
#023 typedef struct _DEVICE_EXTENSION {
#024
#025 PDEVICE_OBJECT DeviceObject; // 指回设备对象的指针
#026 UNICODE_STRING DeviceName; // 设备名称
#027 UNICODE_STRING SymbolicLink; // 符号链接名
#028
#029 }DEVICE_EXTENSION, ＊PDEVICE_EXTENSION;
#030
#031 //＊==============================================================
#032 //＊= = 函数声明
#033 //＊==============================================================
#034
#035 NTSTATUS
#036 DriverEntry(
#037 __in PDRIVER_OBJECT DriverObject,
#038 __in PUNICODE_STRING RegistryPath
#039 );
#040
#041 VOID
#042 DriverUnload(
#043 __in PDRIVER_OBJECT DriverObject
#044 );
#045
#046 NTSTATUS
#047 DefaultDispatch(
#048 __in PDEVICE_OBJECT DeviceObject,
#049 __in PIRP Irp
#050 );
#051
#052 #endif // End of __HELLODRIVER_H__
#053
#054 //＊==============================================================
#055 //＊= = 文件结束
#056 //＊==============================================================
代码示例1-3驱动程序HelloDRIVER定义文件
#001 /＊
#002 ＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
#003 ＊= = 文件名称：HelloDRIVER.c
#004 ＊= = 文件描述：驱动程序HelloDRIVER例子
#005 ＊= = 作 者：竹林蹊径
#006 ＊= = 编写时间：2009-04-23 21:16:00
#007 ＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
#008 ＊/
#009
#010 #include "HelloDRIVER.h"
#011
#012 //＊==============================================================
#013 //＊= = 预处理定义
#014 //＊==============================================================
#015
#016 #pragma alloc_text(INIT, DriverEntry)
#017 #pragma alloc_text(PAGE, DefaultDispatch)
#018 #pragma alloc_text(PAGE, DriverUnload)
#019
#020 //＊==============================================================
#021 //＊= = 函数名称：DriverEntry
#022 //＊= = 功能描述：驱动程序入口函数
#023 //＊= = 入口参数：PDRIVER_OBJECT, PUNICODE_STRING
#024 //＊= = 出口参数：NTSTATUS
#025 //＊==============================================================
#026
#027 NTSTATUS
#028 DriverEntry (
#029 __in PDRIVER_OBJECT DriverObject,
#030 __in PUNICODE_STRING RegistryPath
#031 )
#032 {
#033 NTSTATUS status;
#034 PDEVICE_OBJECT deviceObject;
#035 PDEVICE_EXTENSION deviceExtension;
#036 UNICODE_STRING symbolicLink;
#037 UNICODE_STRING deviceName;
#038 ULONG i;
#039 KdPrint(("Enter HelloDRIVER DriverEntry!\n"));
#040
#041 UNREFERENCED_PARAMETER(RegistryPath);
#042
#043 RtlInitUnicodeString(&deviceName, L"\\Device\\HelloDRIVER");
#044
#045 // 处理派遣例程
#046 for (i = 0; i <= IRP_MJ_MAXIMUM_FUNCTION; i++)
#047 {
#048 DriverObject->MajorFunction[i] = DefaultDispatch;
#049 }
#050
#051 DriverObject->DriverUnload = DriverUnload;
#052 DriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_CREATE] = DefaultDispatch;
#053 DriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_CLOSE] = DefaultDispatch;
#054 DriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_READ] = DefaultDispatch;
#055 DriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_WRITE] = DefaultDispatch;
#056
#057 // 创建设备
#058 status = IoCreateDevice( DriverObject,
#059 sizeof(DEVICE_EXTENSION),
#060 &deviceName,
#061 FILE_DEVICE_UNKNOWN,
#062 0,
#063 TRUE,
#064 &deviceObject);
#065 if(!NT_SUCCESS(status))
#066 {
#067 return status;
#068 }
#069
#070 deviceObject->Flags = DO_BUFFERED_IO;
#071 deviceExtension = (PDEVICE_EXTENSION)deviceObject->DeviceExtension;
#072 deviceExtension->DeviceObject = deviceObject;
#073 deviceExtension->DeviceName = deviceName;
#074
#075 RtlInitUnicodeString(&symbolicLink, L"\\??\\HelloDRIVER");
#076 deviceExtension->SymbolicLink = symbolicLink;
#077
#078 // 创建符号链接
#079 status = IoCreateSymbolicLink(&symbolicLink, &deviceName);
#080
#081 if(!NT_SUCCESS(status))
#082 {
#083 IoDeleteDevice(deviceObject);
#084 return status;
#085 }
#086
#087 KdPrint(("End of HelloDRIVER DriverEntry!\n"));
#088 return status;
#089 }
#090
#091 //＊==============================================================
#092 //＊= = 函数名称：DriverUnload
#093 //＊= = 功能描述：驱动程序卸载函数
#094 //＊= = 入口参数：PDRIVER_OBJECT
#095 //＊= = 出口参数：VOID
#096 //＊==============================================================
#097
#098 VOID
#099 DriverUnload(
#100 __in PDRIVER_OBJECT DriverObject
#101 )
#102 {
#103 PDEVICE_OBJECT deviceObject;
#104 UNICODE_STRING linkName;
#105 KdPrint(("Enter HelloDRIVER DriverUnload!\n"));
#106
#107 deviceObject = DriverObject->DeviceObject;
#108
#109 while(NULL != deviceObject)
#110 {
#111 PDEVICE_EXTENSION deviceExtesion = \
#112 (PDEVICE_EXTENSION)deviceObject->DeviceExtension;
#113
#114 // 删除符号链接与设备
#115 linkName = deviceExtesion->SymbolicLink;
#116 IoDeleteSymbolicLink(&linkName);
#117 deviceObject = deviceObject->NextDevice;
#118 IoDeleteDevice(deviceExtesion->DeviceObject);
#119 }
#120
#121 KdPrint(("End of HelloDRIVER DriverUnload!\n"));;
#122 }
#123
#124 //＊==============================================================
#125 //＊= = 函数名称：DefaultDispatch
#126 //＊= = 功能描述：驱动程序默认派遣例程
#127 //＊= = 入口参数：PDEVICE_OBJECT, PIRP
#128 //＊= = 出口参数：NTSTATUS
#129 //＊==============================================================
#130
#131 NTSTATUS
#132 DefaultDispatch(
#133 __in PDEVICE_OBJECT DeviceObject,
#134 __in PIRP Irp
#135 )
#136 {
#137 NTSTATUS status;
#138 KdPrint(("Enter HelloDRIVER DefaultDispatch!\n"));
#139
#140 UNREFERENCED_PARAMETER(DeviceObject);
#141 status = STATUS_SUCCESS;
#142
#143 // 完成IRP请求
#144 Irp->IoStatus.Status = status;
#145 Irp->IoStatus.Information = 0;
#146 IoCompleteRequest(Irp, IO_NO_INCREMENT);
#147
#148 KdPrint(("End of HelloDRIVER DefaultDispatch!\n"));
#149 return status;
#150 }
#151
#152 //＊==============================================================
#153 //＊= = 文件结束
#154 //＊==============================================================
本示例代码可以从本书的\Chapter01\HelloDRIVER目录下找到。
1.1.2 代码解释
或许你惊讶于这个简单的扩充如此之长，其实如果细心看一下，它并不像你想象的那么多。
细心的读者一定发现了，目前所用的两个例子都携带了完整的程序注释。注释对于编程风格来说是很重要的一点，很多程序员对此不以为然，这是很不好的一个习惯。不同的编程人员习惯于不同的编程风格，希望读者能对此加以重视并形成自己的编程风格。良好的编程风格不仅有利于程序的可读性，对于程序的质量也起着不容忽视的作用。
希望对编码质量进一步提高的读者可以阅读《编程匠艺——编写卓越代码》或者《代码大全》等书。在之后的代码示例中，出于编排考虑，将不再贴出完整示例及注释。
接下来我们仔细看一下示例代码，并对此加以详细解释。
代码示例1-2是HelloDRIVER驱动程序的声明文件。这之后，我们对注释部分不再单独加以解释，请读者自行阅读。
第010、011、052行，这是C语言中常见的预处理，用来避免头文件重复包含导致编译错误。另外，也可以使用#pragma once来避免此错误，其作用是防止头文件多次被包含，保证头文件只被编译一次，比上个方法的可移植性稍差。
第017行，包含驱动所需的头文件。
第023～029行，这是一个结构体定义，用以描述驱动程序的设备扩展。它保存了我们自定义所需的一些信息，有助于更加方便地编程。
第35～50行，这是相关的函数声明。这些函数的具体实现存在于定义文件中，我们在下面加以详细介绍。
代码示例1-3是HelloDRIVER驱动程序的定义文件。
第010行，包含指定的声明文件。为每个定义文件写一个声明文件是一个不错的习惯。
第016～018行，这是一些预处理。在驱动开发中，需要为每一个函数指定其是分页内存还是非分页内存。INIT标识是指此函数在驱动加载时使用，是初始化相关的函数，驱动成功加载以后可以从内存卸载。PAGE标识是指此函数在驱动运行时可以被交换到磁盘上。如果不指定，编译器默认为非分页内存。
一般情况下，我们不需要考虑这些问题，但是有些特殊情况，代码是不允许被交换到磁盘上的，否则将导致操作系统蓝屏或者自动重启。这里需要注意一点，那就是函数声明必须在这些指定内存分配的预处理之前，否则无法通过编译。
从第027行开始，是DriverEntry函数的具体实现。1.1节我们说过，DriverEntry是驱动程序的入口函数，它由操作系统内核中的I/O管理器调用。
第033～038行，这是函数相关的变量定义。在C语言中，变量不允许被定义在函数流程处理中，也就是说，必须定义在函数体的开始处，否则出现编译错误。在C++语言中则没有这种限制。
第039行，可以看出KdPrint也是一个字符串打印函数。其实这个函数和上面的DbgPrint是同一个函数，是它的宏定义方式，用以打印调试信息。将其定义为宏的好处在于调试版本打印出具体信息供开发者参考，而在发行版本编译时完全被移除了，这样可以减小驱动文件大小并有助于提高程序的运行效率。
这里提一下调试版本和发行版本。在应用程序中调试版本和发行版本分别被称为Debug版本和Release版本，而在驱动程序中则被称为Check版本和Free版本。前后两者除了名字不一样外，没什么实质性的差别。而调试版本和发行版本的不同则在于前者包含了大量的调试信息，没有经过优化，方便开发者寻找程序缺陷和漏洞。
第041行，UNREFERENCED_PARAMETER是一个宏，经常被用来指定参数未被引用，可以避免不必要的警告。
说到警告，很多应用程序员大都不以为然。但是我们希望你在驱动开发中能改掉这个习惯，当然没有更好。因为驱动程序的崩溃会导致操作系统的崩溃，直接造成死机或蓝屏。除非你十分确定警告不会对驱动程序带来不稳定的因素，否则请修正它，因为做到没有警告是使驱动更加趋于稳定的一个基础。
第043行，对一个Unicode字符串进行初始化。Windows内核中大量使用Unicode字符串，其具体操作有一系列函数（详情请参看MSDN文档），这一系列函数属于Rtl系列，也就是微软推荐使用的运行时函数。
第046～049行，一个循环体。宏IRP_MJ_MAXIMUM_FUNCTION代表驱动程序最大的派遣函数指针数。这里使用一个默认的派遣函数来初始化它们，然后紧跟着在下面修改我们不打算使用默认的派遣函数指针。
这些派遣函数又可以称为回调函数，由定义实现，提供给操作系统调用。回调函数的意义和应用程序中的没有差别，只不过在驱动程序中，这些派遣函数是我们的主要工作重点。学习本书的主要任务也会建立在它们的基础之上。
对于普通的驱动程序，可以不考虑对所有的派遣函数指针进行初始化，但是如果想要实现一个过滤驱动程序，那么请参照以上方式初始化。具体实现方式，请参阅本书关于过滤驱动程序的章节。如果没有进行全部初始化，编译器会对未处理的派遣函数指针进行默认处理。
第051行，卸载函数。这个派遣函数必须单独提供，并且在操作系统版本不同的情况下，这个函数可能需要注意一些不同的东西。如果不打算对驱动程序进行卸载，这个函数可以不用提供。
第052～055行，提供给操作系统的创建、关闭以及读写的派遣函数。当然，还有更多的派遣函数需要提供，这里为了简单，我们使用DefaultDispatch来代替。
第058行，使用IoCreateDevice函数宏创建一个设备对象，其名称为“HelloDRIVER”。HelloDRIVER的设备类型为“FILE_DEVICE_UNKNOWN”，是一种独占设备，在运行时只能被一个应用程序所使用。
第065～068行，判断设备是否创建成功，并进行必要的失败处理。驱动程序中这样的处理对于驱动程序的健壮性起着不容忽视的作用。
第070行，设置设备的标识。有BUFFERED_IO和DO_DIRECT_IO两种，代表了两种不同的缓冲区处理方式。
第071～076行，这里初始化了一个Unicode字符串，同时也初始化了声明文件中定义过的设备扩展结构体。设备扩展中保存了我们自定义所需的一些信息。
第079～085行，使用IoCreateSymbolicLink函数宏创建了设备符号链接，并对创建结果判断以进行必要的失败处理。这个符号链接名主要用来与应用程序进行通信。如果创建失败，则删除已经创建的设备对象。
驱动程序的设备名称对应用程序是透明的，所以只能用于内核程序。这也是为什么要创建设备符号链接的原因。
从第098行开始，是DriverUnload函数的具体实现，它的功能是删除设备对象和设备符号链接。如果在DriverEntry函数中分配了资源，也要在这里释放。
第107行，由驱动对象指针参数得到设备对象指针。
第109～119行，遍历已经创建的所有设备符号链接和设备对象，并将其删除。
从第131行开始，是DefaultDispatch函数的具体实现，它的功能是直接完成了IRP （Input/Output Request Package，输入输出请求包）。
第144行，设置IRP的状态为成功。
第145行，因为打算直接完成IRP，所以操作信息的长度为空，这里将字节处理长度信息设置为0。
第146行，使用IoCompleteRequest函数直接完成IRP。
为了遵循一部分读者开发程序的习惯，这个示例只使用了一个文件。在编译程序时，声明文件是默认被包含到定义文件中的，所以暂时忽略不计。
1.1.3 驱动程序的编译和安装
编译驱动程序需要驱动开发环境。我们还没有介绍WDK的下载与安装，所以读者可以先看看这里的编译、安装效果，等阅读完第2章以后，再回过头来自己动手实践，相信你一定可以非常轻松地完成这个任务。
驱动程序的编译不像开发应用程序一样，可以简单地单击某个菜单或命令按钮就能通过IDE集成环境完全实现，而是需要使用一种叫做nmake的工具。
打开Hello World目录，可以看到有一个Makefile文件。文件内容如下：
!INCLUDE $(NTMAKEENV)\makefile.def
这个文件几乎千篇一律，读者可以随便找一个Windows驱动程序的示例拷贝一个。微软建议不要去修改这个文件，我们最好遵循这个建议。
另外，读者还能发现文件夹里有一个Sources文件，具体内容如下：
TARGETNAME = Hello World
TARGETTYPE = DRIVER
TARGETPATH = OBJ
SOURCES = Hello World.c
这是一个简单的Sources文件例子。第1行用来指定驱动编译后的驱动程序文件名称；第2行用来指定生成的程序为驱动程序；第3行用来指定编译后生成文件的存放路径；最后1行用来指定要编译的源码文件。
大部分驱动程序开发人员都知道Sources文件的这种用法，却很少用它编译EXE或者DLL。具体论述参阅本书第2章。
这里一定不要写声明文件，否则将出现编译错误，错误信息提示为“编译目录出现错误”，而没有指明具体是什么错误。如果犯下这样的错误，一时间很难想到错误原因。
如果想要查看编译输出的错误信息和警告信息，可以从工程目录里寻找ERR类型文件与WRN类型文件。
打开WDK编译环境，这个环境是以命令行形式提供的，按如下操作进行即可。
如图1-1所示，单击“开始”→“程序”→“Windows Driver Kits”→“WDK6001. 10082”→“Build Environments”→“Windows XP”→“Launch Windows XP x86 Checked Build Environment”，打开WDK编译环境的命令行，通过DOS命令切换到工程文件的存放目录，输入“build”，然后按回车键，编译结果如图1-2所示。
图1-1 开始菜单中的WDK
图1-2 Hello World的编译结果
编译链接成功的SYS类型文件存放于当前目录的\objfre_wxp_x86\i386下。
同理，我们用同样的办法编译HelloDRIVER驱动程序。不过这里采用Check版本，选择“Launch Windows XP x86 Checked Build Environment”。文件生成的目录会稍微有一点差异，在当前目录的\objchk_wxp_x86\i386下。
接下来的问题是如何加载驱动程序。文件夹中的HelloDRIVER.sys驱动程序是无法直接加载的，也就是说，无法像运行EXE程序一样，直接双击运行。NT驱动需要有专门的程序来加载，这里使用DriverStudio软件里的Monitor工具。
打开Monitor软件，单击“File”→“Open Driver”，选择“HelloDRIVER.sys”，然后依次运行Start Driver和Stop Driver，可以看到如图1-3所示的信息。
图1-3 HelloDRIVER驱动的加载信息
同样，我们也可以用这个工具加载Hello World驱动程序。如果使用Monitor工具，可能需要安装DriverStudio软件，或者将其单独取出来。如果读者嫌麻烦，可以从网上找自己喜欢的驱动加载工具。
这里的驱动程序不需要进行调试和测试，因为我们给出的是已经经过测试与调试之后运行正常的代码。关于具体调试和测试的知识，我们会在以后的章节中详细论述。
1.1.4 查看我们的驱动
在前面我们提到，DbgPrint函数打印的字符串无法通过控制台查看，需要借助于其他的工具。
通过图1-3可以知道，使用Monitor工具可以查看驱动程序中的打印信息。这里简单介绍一下另外一个工具——DebugView软件，它也可以用来查看在驱动程序中打印的调试信息。
打开DebugView软件，然后利用Monitor加载Hello World程序，可以看到DebugView中显示了如图1-4所示的信息。
图1-4 使用DebugView查看打印信息
程序的“Hello, Windows Driver!”赫然在目！
如果想查看自己的设备驱动，可以按照上面的步骤再次加载HelloDRIVER驱动程序，然后重启计算机。
右键单击“我的电脑”→选择“属性”→“硬件”选项卡→“设备管理器”，打开“设备管理器”窗口，选择“查看”菜单下的“显示隐藏的设备”命令，可以看到已经加载成功的HelloDRIVER驱动。
笔者的计算机中显示的信息如图1-5所示。
图1-5 查看HelloDRIVER设备
这是通过操作系统自身看到的，当然，也可以通过其他软件来查看，比如WinObj工具，如图1-6所示。注意：本书里提到的工具，在第2章都会进行介绍。
图1-6 用WinObj查看HelloDRIVER设备
1.2 虚拟环境
1.2.1 使用虚拟环境进行驱动开发
因为内核调试会冻结它所运行的操作系统，并存在各种形式的系统不稳定等弊端，在实际的驱动开发工作中，大多数开发人员只是在最终阶段才会在实际的机器上进行开发调试，其余的大部分时间是使用虚拟环境进行驱动开发的。
使用虚拟环境进行开发，还可以节省很多资源，例如，对于没有能力购买另外一台PC的人，或者对于频繁出差需要在便携环境下进行内核调试的人来说，都提供了不错的解决方案。
这里通常使用的两类虚拟环境为VMware虚拟机和Virtual PC虚拟机。
1.2.2 使用VMware虚拟机
VMware Workstation是威睿公司推出的一款商业软件产品，是桌面虚拟化解决方案的软件代表，如图1-7所示。全球不同规模的客户都依赖它降低成本和运营费用，确保业务持续性以及加强安全性等。
图1-7 WMware 7.0.1版本下的Windows XP操作系统
VMware虚拟机在7.0版本之后的版本中增加了对Windows 7的支持。所以这里的设置以VMware 7.0以及之后的版本为准，但是配置却与之前的版本完全一样。
新建虚拟机之后，单击菜单项“VM”→“Settings”，会弹出如图1-8所示的对话框。单击“Add”按钮，选择“Serial Port”，再选择“Use named pipe”，在第一个编辑框中输入“\\.\pipe\com_1”，第二项选择“The end is the server.”，第三项选择“The other end is a virtual machine.”，然后单击“OK”按钮完成操作。
图1-8 VMware虚拟机的配置对话框
注意：一定要选中“Device status”下的复选框“Connect at power on”。
1.2.3 目标机设置
虚拟机里安装了想要调试的操作系统版本之后，还需要设置目标机为可调试的。在Windows Vista操作系统之后，目标机的可调试性设置与之前略有不同，下面一一介绍。
（1）Windows XP/Windows 2003的环境设置
打开系统盘，显示受保护的操作系统文件并且显示所有的文件和文件夹，找到boot.ini文件，去掉只读属性等，打开文件可以看到如下内容：
[boot loader]
timeout=30
default=multi(0)disk(0)rdisk(0)partition(1)\WINDOWS
[operating systems]
multi(0)disk(0)rdisk(0)partition(1)\WINDOWS="Microsoft Windows XP
Professional" /noexecute=optin /fastdetect
复制最后一行文字，拷贝到下一行，并在最后添加“/debug /debug /debugport=com1/baudrate=115200”，显示如下：
[boot loader]
timeout=30
default=multi(0)disk(0)rdisk(0)partition(1)\WINDOWS
[operating systems]
multi(0)disk(0)rdisk(0)partition(1)\WINDOWS="Microsoft Windows XP
Professional" /noexecute=optin /fastdetect /noguiboot
multi(0)disk(0)rdisk(0)partition(1)\WINDOWS="Microsoft Windows XP
Professional" /noexecute=optin /fastdetect /debug /debug /debugport=com1
/baudrate=115200
保存之后再次启动，即可发现引导菜单中多了一项“调试引导的系统”。
（2）Windows Vista/ Windows 7的环境设置
Windows Vista版本之前，Windows操作系统使用boot.ini进行引导，所以可以通过修改此文件进行系统的可调试性设置，但是Windows Vista之后的操作系统就无法再用法进行可调试性设置了。
在已经出版的《天书夜读——从汇编语言到Windows内核编程》和《寒江独钓——Windows内核安全编程》两本书中，关于Windows Vista的可调试性设置一直是使用bcdedit命令。这种方式比较烦琐，但是在系统启动时可以有选择性地进入，或者为普通启动，或者为调试启动，无须再重新进行选项设置。
对于这种方式的设置，读者可以参考前两本书，这里不再复述。这里讲述一种较为简单的设置方式，但是如果需要普通启动，则需要重新进行选项设置。
单击“开始”菜单→“所有程序”→“附件”，打开“命令提示符”，输入“msconfig”命令，打开“系统配置”对话框；或者使用“WIN+R”组合键打开“运行”对话框，输入“msconfig”命令，打开“系统配置”对话框。选择“引导”选项卡，单击“高级选项”按钮，如图1-9所示。
图1-9 Windows Vista/Windows 7的可调试性设置对话框
选中“调试”复选框，然后选择“调试端口”等。这里的设置与虚拟机的设置以及调试器的设置一定要一致，只有三者的设置一致，才能正常连接调试。这里采用的选项与之前的设置一样：
-b -k com:port=\\.\pipe\com_1,baud=115200,pipe
将WinDBG连接至虚拟机进行调试，如图1-10所示。
运行VMware虚拟机里设置成功的调试操作系统，然后打开我们创建的WinDBG快捷方式进行连接。WinDBG调试器的快捷键以及菜单命令与Visual Studio系列软件一致，包括设置断点按F9键、运行按F5键等，读者可以看一下调试菜单中的菜单项。
图1-10是本书第一个例子Hello World驱动的调试截图，其中断在打印输出日志的语句上。
1.2.4 Virtual PC虚拟机
Virtual PC是微软为了争夺虚拟化市场而推出的一款软件产品，和VMware一样也十分优秀。它也可以像VMware一样，被用来进行驱动的双机调试。由于这里已经详细介绍了VMware虚拟机的使用，所以Virtual PC就不做过多的介绍了，它的设置与VMware虚拟机一样，并不复杂，读者可以自己尝试一下。
1.3 小结
本章以一个简单的Hello World驱动程序为例，讲解了驱动编程中最基本的一些要素。本章内容较为基础，对于初学者是不错的入门课程；而对于熟练的读者，算是让大家在学习更丰富的内容之前，热热身吧。