Ndis网卡驱动是如何操控硬件的

尝试描述ndis网卡驱动的收发包过程

1. 在 DriverEntry 里设置一个_NDIS_MINIPORT_DRIVER_CHARACTERISTICS结构，初作为参数提供给 NdisMRegisterMiniportDriver 函数

　　 NDIS_MINIPORT_DRIVER_CHARACTERISTICS MPChar;
    MPChar.InitializeHandlerEx          = MPInitialize;  // 初始化handle
　　
　　 ...

　　 // 注册小端口驱动 
    Status = NdisMRegisterMiniportDriver(DriverObject,
                                         RegistryPath,
                                         (PNDIS_HANDLE)MiniportDriverContext,
                                         &MPChar,
                                         &NdisMiniportDriverHandle);
    

2. 系统会调用上面的初始化handle, 函数的模型如下

　　NDIS_STATUS MPInitialize( NDIS_HANDLE NdisMiniportHandle, 
  　　　　　　　　　　　　　　　　 NDIS_HANDLE MiniportDriverContext,
   　　　　　　　　　　　　　　　　PNDIS_MINIPORT_INIT_PARAMETERS MiniportInitParameters // 由系统传来的一个 _NDIS_MINIPORT_INIT_PARAMETERS 参数                    
　　　　　　　　　　　　　　　　　)

　　其中 _NDIS_MINIPORT_INIT_PARAMETERS 结构里包含一项(PNDIS_RESOURCE_LIST AllocatedResources)

　　typedef struct _CM_PARTIAL_RESOURCE_LIST {  // PNDIS_RESOURCE_LIST 结构
　　　　USHORT Version;
　　　　USHORT Revision;
　　　　ULONG Count;
　　　　CM_PARTIAL_RESOURCE_DESCRIPTOR PartialDescriptors[1]; //
　　}

　　resList = MiniportInitParameters->AllocatedResources； // 取得参数里的resource
　　for (index=0; index < resList->Count; index++)    
　　{
　　　pResDesc = &resList->PartialDescriptors[index];     // 取得resource里的PartialDescriptors

　　　　switch(pResDesc->Type) 【参考https://blog.csdn.net/xiangbaohui/article/details/105179813】
　　　　{
　　　　　　case CmResourceTypePort:
　　　　　　　　Adapter->IoBaseAddress = pResDesc->u.Port.Start ; // 得到了一个IoBaseAddress
　　　　　　　　Adapter->IoRange = pResDesc->u.Port.Length; //
　　　　...
　　}

3. 调用函数 NdisMRegisterIoPortRange 去注册一个I/O Port，以后通过返回的PortOffse去操控网卡

　　Status = NdisMRegisterIoPortRange( (PVOID *)&Adapter->PortOffset, // 返回一个portoffset，就是通过这个portoffset去操控硬件的，和以前的in out端口指令一样 
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　Adapter->AdapterHandle,
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　NdisGetPhysicalAddressLow ( Adapter->IoBaseAddress ) , // 上面我们得到的IoBaseAddress 
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Adapter->IoRange); `

4. 有了上面的portoffset，我们给网卡设置收包/发包的数据存放地址，通过写 PortOffset+reg 来给网卡下命令。 不同的reg对应不同的命令

　　enum RTL8169_registers { // 硬件网卡的reg命令表 ，
　　　　/* PHY access */
　　　　TxDescStartAddr = 0x20,
　　　　RxDescStartAddr = 0xE4, 

　　　　...

　　};

　　ULONG_PTR ioaddr = A->PortOffset;  // PortOffset由上面调用 NdisMRegisterIoPortRange 函数得到的
　　#define RTL_W32(reg, val32) WRITE_PORT_ULONG((PULONG)(ioaddr + reg),(ULONG)val32 ) // 

　　// 传递命令
　　case SCB_RUC_LOAD_BASE : // 写入收包地址
　　　　RTL_W32 ( RxDescStartAddr, NdisGetPhysicalAddressLow ( Adapter->HwRbdBasePa ) );     //  Adapter->HwRbdBasePa 是收包数据地址
　　　　RTL_W32 ( RxDescStartAddr + 4, NdisGetPhysicalAddressHigh ( Adapter->HwRbdBasePa )); // 
　　case SCB_TBD_LOAD_BASE : // 写入发包地址`
　　　　RTL_W32 ( , NdisGetPhysicalAddressLow ( Adapter->HwTbdBasePa ) );  TxDescStartAddr   // Adapter->HwTbdBasePa 是发包数据的存放地址`
　　　　RTL_W32 ( TxDescStartAddr + 4, NdisGetPhysicalAddressHigh ( Adapter->HwTbdBasePa ) );//`

5. 地址设置好了，当有数据要处理的时候，网卡会从 发包地址里读取要发送的数据 或 向收包地址里写入收到的数据。
　　　　收包 --- 网卡写数据到收包地址，生成一个硬件中断通知中断处理函数，中断处理函数先关闭中断，然后取数据，通过NdisMIndicateReceiveNetBufferLists函数把数据传递到上层，
　　　　　　     再打开中断，等待下一次中断（ 数据传递路径：miniport驱动-> (filter) -> protocol驱动 -> 应用层recv()，驱动之间还可以有过滤驱动，如防火墙就是在底层驱动
　　　　　　　　  之间装一个filter driver，这样数据包会在recv之前被抓到 ）
　　　　发包 --- 把上层传递下来的数据写到发包地址，通过portoffse+reg给网卡下指令，通知网卡去取数据 （ 路径很上面相反，send() -> protocol -> (filter) ->miniport )

6. 传给网卡的地址，参考 https://blog.csdn.net/hz5034/article/details/79794615 这篇文章，是一串的连续的描述符，addr ---> [描述符][描述符][描述符]...[描述符]
　　把这个addr通过传给网卡，网卡/dma能够认识这个描述符的，他们会自动工作。【 这文章对这个描述符说的很好 https://www.cnblogs.com/CasonChan/p/5166239.html 】

　　数据在驱动中是以net_buffer_lists（NBL）结构存在的，一个NBL又有N个net_buffer（NB），一个NB下又有N个MDL，这Mdl存放的就是数据，
　　描述符描述的就是每个Mdl的地址。一连串的Mdl组成一个NB，一连串的NB组成一个NBL。

　　描述符的结构大概如下：
　　typedef struct _TBD_STRUC { // 发包的描述符,
　　　　UINT16        FrameLength ;
　　　　UINT16        status;
　　　　UINT32        notused;
　　　　UINT32        TbdBufferAddress;       // 网卡会去这个地址取发包的数据
　　　　UINT32        TbdBufferAddressHigh ;
　　} TBD_STRUC, *PTBD_STRUC;

　　typedef struct _RTK_RECEIVE_BUFFER_DESCRIPOR_STRUC { //  收包的描述符
　　　　UINT32        status;
　　　　UINT32        vlan_tag;
　　　　UINT32        buf_addr;      // 网卡会把数据写到这个地址
　　　　UINT32        buf_Haddr;
　　} HW_RBD, *PHW_RBD;


参考：NDIS 6.0的miniport设备驱动 ---- http://www.codesoso.com/code/NDIS-miniport-driver.aspx