Форум программистов [Powered by Invision Power Board]

Версия для печати темы
Нажмите сюда для просмотра этой темы в оригинальном формате

Форум программистов > C/C++: Для новичков > Программа, драйвера и контексты

Автор: Hagrael 4.8.2011, 08:09

Здравствуйте, уважаемые форумчане. Мне не очень понятно, что из себя представляют драйверы и контексты. Как я понял:

Драйвер - программа, обеспечивающая работоспособность устройства. Умеет подавать нужные сигналы устройству, которые Windows не знает.

Контекст устройства - программа, работающая с драйвером... А она-то зачем? Посылает драйверу нужные сигналы? smile

Схема действия, как я понимаю, такая:
Программа => Windows => Контекст => Драйвер => Устройство
И Windows в этой схеме предоставляет библиотеку GDI. Что она делает, тоже не до конца понятно.

Заранее благодарен за объяснения.

Автор: bsa 4.8.2011, 10:27

Драйвер - это прослойка между устройством и операционной системой. Что такое контекст я не знаю (подозреваю это что-то Windows-специфичное). Скорее всего, это просто идентификатор, который позволяет однозначно определить устройство (в *nix - это файл, или дескриптор файла, если он открыт).
Когда тебе необходимо общаться с устройством, ты запрашиваешь его контекст у операционной системы. Если устройство свободно, то ОС его тебе выделяет. Есть определенный набор операций, доступный данному устройству (обычно, он стандартен для каждого типа устройств). Когда ты применяешь какую-либо операцию к контексту, то система перенаправляет запрос драйверу, а тот уже транслирует эту операцию в команды отправляемые устройству. Соответственно, результат выполнения команд обратно преобразуется в стандартную для операции форму и возвращается ОС, которая уже передает ее твоей программе.

Автор: Hagrael 4.8.2011, 14:04

Т. е. в схеме, приведенной выше, пункты Windows и Контекст можно объединить?

P.S.: Ну и названия придумывают...

Автор: xvr 5.8.2011, 10:19

Цитата(Hagrael @ 4.8.2011, 14:04

)

Т. е. в схеме, приведенной выше, пункты Windows и Контекст можно объединить?

В 'схеме, приведенной выше' совершенно непонятно, что имеется в виду под Windows и Контекст.
smile

Автор: shara 5.8.2011, 12:08

Во первых драйвер это НЕ программа в привычном для нас смысле. Это скорее набор функций, которые подсовываются ОС, и которые она использует для выполнения неких действий. Посему драйвер лучше сравнивать с ДИНМИЧЕСКОЙ библиотекой функций.

Рискну предположить что вышеупомянутый "контекст устройства" это собсно программа которая его (драйвер) использует\обращается.
К примеру, при попытке некой программы прочесть некий файл, функции драйвера жесткого диска реализующие чтение будут вызваны непосредственно в адресном пространстве этой программы. читай драйверу будет видно всю память программы которая к нему обращается

Автор: borisbn 5.8.2011, 14:01

Можно ещё предположить, что контекст устройства - это структура с данными о конкретном устройстве (шина, номер слота и т.п.). Дело в том, что для всех устройств одного типа создаётся один драйвер, в который приподключении устройства ОС передаёт этот самый контекст.

Код


NTSTATUS DriverEntry(IN DRIVER_OBJECT* pDriverObject, IN UNICODE_STRING* pRegistryPath)
{
...
    pDriverObject->DriverExtension->AddDevice = AddDeviceDispatch;
...
    return STATUS_SUCCESS;
}

Цитата

NTSTATUS AddDeviceDispatch(DRIVER_OBJECT* pDriverObject, DEVICE_OBJECT* pPDO)

Автор: Hagrael 9.8.2011, 09:54

Драйвер - набор функций, посылающих нужные сигналы устройству
Контекст устройства - структура данных, содержащая информацию об устройстве. Используется для взаимодействия с драйвером (но почему нельзя напрямую использовать функции драйвера?)
GDI - библиотека, дающая программе контекст видеокарты?

Не мог бы кто-нибудь из участников форума сделать схему взаимодействия программы и видеокарты?

Автор: borisbn 9.8.2011, 10:54

Цитата(Hagrael @ 9.8.2011, 09:54

)

Драйвер - набор функций, посылающих нужные сигналы устройству

Цитата(Hagrael @ 9.8.2011, 09:54

)

Контекст устройства - структура данных, содержащая информацию об устройстве. Используется для взаимодействия с драйвером

Цитата(Hagrael @ 9.8.2011, 09:54

)

но почему нельзя напрямую использовать функции драйвера?

Ф-ции драйвера (в Windows) работают на уровне ядра. Напрямую вызывать ф-ции, работающие на уровне ядра можно только из ядра. Из пользовательского режима они "не видны". Для того, чтобы их всё-таки вызвать, существует API-функция DeviceIoControl. Вот почитай http://ru.wikipedia.org/wiki/Кольца_защиты
Вообще, схема общения программы с устройством практически всегда такая:

Цитата

HANDLE hDevice = CreateFile( <http://support.microsoft.com/kb/235128>, ... );
DeviceIoControl(
    hDevice,
    <код команды>,
    <входные данные команды>,
    <кол-во вх.дынных>,
    <выходные данные команды>,
    <кол-во вых.дынных>
);
CloseHandle( hDevice );

не зная кода команды, сколько и каких данных эта команда требует и т.п., обращаться к драйверу нельзя, поэтому часто делают "прослойку" (набор библиотек/ф-ций) между драйвером и пользовательскими программами. http://ru.wikipedia.org/wiki/GDI - как раз такая "прослойка"

Добавлено @ 11:06
Предположим, что драйвер видеокарты создаёт symlink "video" и умеет выполнять одну команду "нарисовать точку". Входные параметры команды: x, y, color. Выходных нет.
В GDI есть ф-ции "установить цвет", "переместить указатель рисования" и "нарисовать линию от указателя до точки (x,y)" (псевдо(очень псевдо)код):

Код


#define IOCTRL_SET_PIXEL 42
struct Pixel {
    int x;
    int y;
    int color;
};

SetColor( context, color ) {
    context->color = color;
}
MoveTo( context, x, y ) {
  context->cur_x = x;
  context->cur_y = y;
}
LineTo( context, x, y ) {
    HANDLE hVideo = CreateFile( "\\\\.\\video", ... );
    int cur_x = context->cur_x;
    int cur_y = context->cur_y;
    do {
        // вычисление очередной точки (cur_x, cur_y)
        Pixel pix;
        pix.x = cur_x;
        pix.y = cur_y;
        pix.color = context->color;
        DeviceIoControl( hVideo, IOCTRL_SET_PIXEL, &pix, sizeof( pix ), NULL, 0 );
    }
    while ( cur_x != x && cur_y != y );
    context->cur_x = cur_x;
    context->cur_y = cur_y;
    CloseHandle( hVideo );
}

Автор: Hagrael 12.8.2011, 14:37

Цитата(borisbn @ 9.8.2011, 10:54

)

А откуда GDI узнает о том, какая команда у драйвера что требует? Ведь драйвера же разные бывают... Ведь разные? smile

Автор: borisbn 12.8.2011, 15:11

Цитата(Hagrael @ 12.8.2011, 14:37

)

А откуда GDI узнает о том, какая команда у драйвера что требует?

Для этого Microsoft пишет спецификацию (список команд и параметров), а изготовитель драйвера должен её поддержать. После написания драйвера его отправляют в Microsoft для получения сертификата (подписи). Если драйвер сделан не по спецификации, или вылетает в каких-либо ситуациях (для проверки работы драйвера используют специальные стресс-тесты), то мелкомягкие просто не выдают сертификат.

Цитата(Hagrael @ 12.8.2011, 14:37

)

Ведь драйвера же разные бывают...

для однотипных устройств драйвера "выглядят" для ОС (вернее для GDI) одинакого. Отличаются они внутренней начинкой.

Плюс к тому, наверняка у Microsoft имеется договорённость с nVidia, ATI, Intel, etc. о том, что если они хотят расширить список команд и/или параметров, то они сообщают об этом в Microsoft, а те в очередной версии учитывают эти расширения.

Автор: Hagrael 12.8.2011, 18:35

borisbn, понятно! А GDI предоставляет ну совсем уж верхоуровневый API, я правильно понял? И, получается, для каждой ОС свои драйвера?

Цитата(borisbn @ 12.8.2011, 15:11

)

Плюс к тому, наверняка у Microsoft имеется договорённость с nVidia, ATI, Intel, etc. о том, что если они хотят расширить список команд и/или параметров, то они сообщают об этом в Microsoft, а те в очередной версии учитывают эти расширения.

Т. е. на старых версиях GDI эти новые драйвера будут:
а) пахать не в полную мощь
б) вообще не будут пахать

P.S.: Тут, как я понял, идет речь о драйверах, выпускаемых nVidia, ATI и Intel, а не самих устройствах. Я правильно понял?

Автор: borisbn 12.8.2011, 20:32