深度剖析WinPcap之(九)――数据包的发送过程(10)

1.8    驱动程序中对应的函数接口

在NPF中，提供了NPF_Write、NPF_BufferedWrite与NPF_IoControl函数，实现把数据包传递给NDIS层，最终调用NdisSend函数把数据包发送出去。

1.8.1    发送单个数据包的接口实现

1.8.1.1             NPF_Write函数

库packet.dll的 PacketSendPacket 函数执行 WriteFile 系统 调用时，该函数被调用（响应 IRP_MJ_WRITE ）。

DriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_WRITE]  = NPF_Write;

由 NPF_Write 函数执行数据包的发送，根据 Open->Nwrites 的值执行发送次数，该数值在 NPF_Open() 函数中设置为默认值为 1 ，通过 NPF_IoControl 函数可修改该值。

函数 NPF_Write 的 原型如下：

NTSTATUS NPF_Write(IN PDEVICE_OBJECT DeviceObject, IN PIRP Irp)

参数DeviceObject指向用户所使用的设备驱动对象，参数Irp指向包含用户请求的IRP。

函数返回操作的状态。

具体代码实现如下：

NTSTATUS NPF_Write(IN PDEVICE_OBJECT DeviceObject, IN PIRP Irp)

{

    POPEN_INSTANCE       Open;

    PIO_STACK_LOCATION   IrpSp;

    PNDIS_PACKET          pPacket;

    NDIS_STATUS           Status;

    ULONG                 NumSends;

    ULONG                 numSentPackets;

 

/* 获得调用者在给定 IRP 中的堆栈位置 */

    IrpSp = IoGetCurrentIrpStackLocation(Irp);

/* 获得 POPEN_INSTANCE 的实例 open*/

Open=IrpSp->FileObject->FsContext;

 

    /* 获得重复发送的次数 */

    NumSends = Open->Nwrites;

    /* 验证重复发送次数的有效性，必须大于 0 ，否则函数返回 */

    if (NumSends == 0)

    {

       Irp->IoStatus.Information = 0;

       Irp->IoStatus.Status = STATUS_SUCCESS;

       IoCompleteRequest(Irp, IO_NO_INCREMENT);

      

       return STATUS_SUCCESS;

    }

 

    /* 验证输入参数的有效性 :*/

    //1. 数据包的大小应该大于 0

    //2. 小于等于数据链路层最大帧的大小，并且

    //3. 最大帧大小不应该为 0 。

 

// 检查用户提供的缓冲区不为空

    if(IrpSp ->Parameters.Write.Length == 0 ||   

// 检查 MaxFrameSize 被正确初始化

       Open->MaxFrameSize == 0 ||

       Irp->MdlAddress == NULL ||

// 检查帧大小小于等于 MTU

       IrpSp->Parameters.Write.Length > Open->MaxFrameSize)

    {   // 输入参数的有效性检查失败，否则函数返回

       Irp->IoStatus.Information = 0;

       Irp->IoStatus.Status = STATUS_UNSUCCESSFUL;

       IoCompleteRequest(Irp, IO_NO_INCREMENT);

      

       return STATUS_UNSUCCESSFUL;

    }

   

    /* 如果可能，增加绑定句柄的引用计数 */

    if(NPF_StartUsingBinding(Open) == FALSE)

    {

// 适配器没有被绑定，不能发送数据包，函数返回

       Irp->IoStatus.Information = 0;

       Irp->IoStatus.Status = STATUS_INVALID_DEVICE_REQUEST;

       IoCompleteRequest(Irp, IO_NO_INCREMENT);

             

       return STATUS_INVALID_DEVICE_REQUEST;

    }

 

/* 获取保护 WriteInProgress 变量的自旋锁 */

    NdisAcquireSpinLock(&Open->WriteLock);

    if(Open->WriteInProgress)

    {

// 另一个写操作当前正在处理中，

// 释放保护 WriteInProgress 变量的自旋锁，函数返回

NdisReleaseSpinLock(&Open->WriteLock);

 

       NPF_StopUsingBinding(Open);

 

       Irp->IoStatus.Information = 0;

       Irp->IoStatus.Status = STATUS_UNSUCCESSFUL;

       IoCompleteRequest(Irp, IO_NO_INCREMENT);

 

       return STATUS_UNSUCCESSFUL;

    }

    else

    {  // 无正在处理中的写操作，可开始写操作，并设置为正在执行写操作的状态

       Open->WriteInProgress = TRUE;

// 复位 NdisWriteCompleteEvent 事件

       NdisResetEvent(&Open->NdisWriteCompleteEvent);

    }

/* 释放保护 WriteInProgress 变量的自旋锁 */

    NdisReleaseSpinLock(&Open->WriteLock);

   

    /* 复位挂起在等待 SendComplete 的数据包个数为 0*/

    Open->TransmitPendingPackets = 0;

/* 复位同步多个写进程的事件 WriteEvent*/

    NdisResetEvent(&Open->WriteEvent);

          

    numSentPackets = 0;     // 已发数据包次数初始化为 0

   

/* 进入重复发送的 while 循环中 */

    while( numSentPackets < NumSends )

    {  

// 分配并初始化一个数据包描述符，

// 由 pPacket 返回所分配的数据包描述符

       NdisAllocatePacket( 

           &Status,

           &pPacket,

           Open->PacketPool

           );

 

       if (Status == NDIS_STATUS_SUCCESS)

       {

           // 缓冲池中有空闲数据包可用，准备用 NdisSend 发送该数据包

          

           // 如果有要求，为该数据包设置 SkipSentPackets 标志

           // 目前，我们只在禁止接受回环数据包时设置该标志，

// 比如，拒收由我们自己发送的数据包

           if(Open->SkipSentPackets)

           {

              NdisSetPacketFlags(

                  pPacket,

                  g_SendPacketFlags);

           }

 

           // 数据包没有一个缓冲区，不需要每次单个写操作后执行内存释放

           RESERVED(pPacket)->FreeBufAfterWrite = FALSE;

           // 把写缓冲区附加给该数据包

           NdisChainBufferAtFront(pPacket,Irp->MdlAddress);

            // 递增挂起待发数据包的数目

            InterlockedIncrement(

&Open->TransmitPendingPackets);

// 复位 NdisWriteCompleteEvent 事件

           NdisResetEvent(&Open->NdisWriteCompleteEvent);

           // 向低层的 MAC 层请求数据包发送

           NdisSend(&Status,Open->AdapterHandle,pPacket);

 

           if (Status != NDIS_STATUS_PENDING)

           {

              //  数据包的发送没有被挂起，立即调用完成句柄函数

              NPF_SendComplete(Open,pPacket,Status);

           }

           numSentPackets ++; // 已发数据包增加 1 个

       }

       else

       {

// 传输池中没有空闲数据包可用，需要等待一段时间。

// 当至少一半 TX 数据包缓冲池是可用的时候，

//Open->WriteEvent 事件获得通知，

//NPF_SendComplete 完成句柄函数可发送该通知。

           NdisWaitEvent(&Open->WriteEvent,1); 

       }

    }

 

    // 当程序运行到此位置时，所有的数据包已在 NdisSend 中排队等待发送了，

// 我们仅仅需要通过 SendComplete

// 完成句柄函数等待所有的数据包发送结束

// （如果任何一个 NdisSend 请求返回 STATUS_PENDING ）。

    NdisWaitEvent(&Open->NdisWriteCompleteEvent, 0);

   

    // 所有的数据包被发送，释放适配器的绑定

    NPF_StopUsingBinding(Open);

 

    // 没有写操作正在处理

    NdisAcquireSpinLock(&Open->WriteLock);

    Open->WriteInProgress = FALSE;

    NdisReleaseSpinLock(&Open->WriteLock);

 

    // 完成该 Irp 并返回成功

    Irp->IoStatus.Status = STATUS_SUCCESS;

    Irp->IoStatus.Information =

           IrpSp->Parameters.Write.Length;

    IoCompleteRequest(Irp, IO_NO_INCREMENT);

             

    return STATUS_SUCCESS;

}

NPF_Write 函数的主要正常流程如下为：

首先获取各个必要参数，检查输入参数的有效性；

开始使用适配器的绑定；

检测是否可执行写操作；

执行一次或多次数据包发送；

等待发送结束；

停止使用绑定；

设置为可执行写操作状态( Open->WriteInProgress = FALSE;)

函数结束，返回Irp的信息；