windows 驱动实例分析系列: NDIS 6.0的Filter 驱动改造(一)

NDIS生成的Filter例程已经非常完善，但根据需要还是要对它进行改造，以适应实际的需求，在这一类的改造中，主要涉及的三个方面: 处理OID、发送数据包、接收数据包。

需求和定义

一般来说，Filter 驱动要么需要对某些数据包进行处理、要么是需要对某些网络适配器的行为进行修改，所以需求最终是处理OID请求、发送和接收数据包。

为了便于演示，将会提供下面3个最基本的功能:

• 发起OID请求；
• 发送ICMP数据包；
• 接收的数据包； 

案例将会创建4个IOCTL来演示:

#define _NDIS_CONTROL_CODE(request,method) \
            CTL_CODE(FILE_DEVICE_PHYSICAL_NETCARD, request, method, FILE_ANY_ACCESS)

// 获取当前存在的网卡个数
// 输出缓冲区是一个ULONG的值，这个值指出当前系统上有 N 个网络适配器
#define IOCTL_FILTER_GET_NUMBER  _NDIS_CONTROL_CODE(14, METHOD_BUFFERED)

// 获取所有网卡的地址
// 输出缓冲区是一个 N*6 大小的缓冲区，根据加载顺序记录 Mac 地址
#define IOCTL_FILTER_GET_ALL_ADDRESS  _NDIS_CONTROL_CODE(15, METHOD_BUFFERED)

// 发送一个UDP广播包
// IOCTL_FILTER_SEND_DATA  输入/输出缓冲区
typedef struct _tagPACKET_INFO
{
    UCHAR   SrcMac[_MAC_LENGTH];// Mac地址
    UCHAR   DesMac[_MAC_LENGTH];// Mac地址
    ULONG   SrcIPv4;            // 源IP地址,源地址
    ULONG   DesIPv4;            // 目的IP地址,源地址
    // USHORT  SrcPort;            // 源端口      注意ICMP数据包没有使用这两个值
    // USHORT  DesPort;            // 目的端口    注意ICMP数据包没有使用这两个值
    USHORT  Length;             // 数据长度
    CHAR    Data[_DATA_SIZE];   // 数据内容
}PACKET_INFO, * PPACKET_INFO;
#define IOCTL_FILTER_SEND_DATA  _NDIS_CONTROL_CODE(16, METHOD_BUFFERED)

// 接收最近的数据包
// 输入/输出缓冲区
#define IOCTL_FILTER_RECEIVE_DATA  _NDIS_CONTROL_CODE(17, METHOD_BUFFERED)

这里的宏定义比较普通，只是NDIS自行封装了_NDIS_CONTROL_CODE(request,method) 。

设备对象和网络适配器

Filter层抽象了网络架构，无论是什么类型的网络适配器，它们对于Filter都是一样的接口，这也是为什么Filter驱动被用于网络数据包过滤的原因之一:

无论 以太网、Wifi、1394、蓝牙这些网络适配器都会在同一时间挂载Filter驱动，Filter驱动将作为所有的网络适配器过滤驱动来实现和设计的。

这里有一个概念上的区别，当Filter驱动被加载到内核中时，它作为一个模块，可能会实例化为多个Filter对象，每个Filter对象依附在一个网络适配器之上，这带来了两面性:

Filter驱动的通讯是针对Filter而不是每个网络适配器；

每个网络适配器都会有自己的上下文；

 这两个点带来的直观影响是NDISFilterDeviceIoControl函数和具体的网络适配器不直接相关。

发送OID

NDIS 定义对象标识符 (OID) 值来标识适配器参数，其中包括操作参数，例如设备特征、可配置的设置和统计信息。这里使用获取网卡Mac地址来演示；

Mac地址涉及的OID包括:

1. OID_802_3_CURRENT_ADDRESS：

NIC 当前使用的地址。网络管理软件无法使用 NDIS 接口库设置当前工作站地址。 它必须将此地址设置为配置参数。

2. OID_802_3_PERMANENT_ADDRESS：

硬件中编码的 NIC 的地址。

代码看起来如下:

NDIS_STATUS FilterGetMacAddress(_In_ NDIS_HANDLE FilterModuleContext)
{
    PMS_FILTER  pFilter = (PMS_FILTER)FilterModuleContext;
    UCHAR       Mac[_MAC_LENGTH];
    ULONG       BytesProcessed = 0;
    NDIS_STATUS Status = 0;

    NdisZeroMemory(&Mac[0], _MAC_LENGTH);

    Status = filterDoInternalRequest(
    pFilter, 
    NdisRequestQueryInformation, 
    OID_802_3_PERMANENT_ADDRESS,
    (PVOID)&Mac[0], 
    _MAC_LENGTH, 
    0, 
    0, 
    &BytesProcessed);

    if (Status == NDIS_STATUS_SUCCESS)
    {
        RtlCopyMemory(&pFilter->Mac[0], &Mac[0], _MAC_LENGTH);
    }

    return Status;
}

NDIS_STATUS
filterDoInternalRequest(
    _In_ PMS_FILTER                   FilterModuleContext,
    _In_ NDIS_REQUEST_TYPE            RequestType,
    _In_ NDIS_OID                     Oid,
    _Inout_updates_bytes_to_(InformationBufferLength, *pBytesProcessed)
         PVOID                        InformationBuffer,
    _In_ ULONG                        InformationBufferLength,
    _In_opt_ ULONG                    OutputBufferLength,
    _In_ ULONG                        MethodId,
    _Out_ PULONG                      pBytesProcessed
    )
{
    FILTER_REQUEST              FilterRequest;
    PNDIS_OID_REQUEST           NdisRequest = &FilterRequest.Request;
    NDIS_STATUS                 Status;

    ASSERT(pBytesProcessed != NULL);

    *pBytesProcessed = 0;

    NdisZeroMemory(NdisRequest, sizeof(NDIS_OID_REQUEST));

    NdisInitializeEvent(&FilterRequest.ReqEvent);

    NdisRequest->Header.Type = NDIS_OBJECT_TYPE_OID_REQUEST;
    NdisRequest->Header.Revision = NDIS_OID_REQUEST_REVISION_1;
    NdisRequest->Header.Size = sizeof(NDIS_OID_REQUEST);
    NdisRequest->RequestType = RequestType;

    switch (RequestType)
    {
        case NdisRequestQueryInformation:
             NdisRequest->DATA.QUERY_INFORMATION.Oid = Oid;
             NdisRequest->DATA.QUERY_INFORMATION.InformationBuffer =
                                    InformationBuffer;
             NdisRequest->DATA.QUERY_INFORMATION.InformationBufferLength =
                                    InformationBufferLength;
            break;

        case NdisRequestSetInformation:
             NdisRequest->DATA.SET_INFORMATION.Oid = Oid;
             NdisRequest->DATA.SET_INFORMATION.InformationBuffer =
                                    InformationBuffer;
             NdisRequest->DATA.SET_INFORMATION.InformationBufferLength =
                                    InformationBufferLength;
            break;

        case NdisRequestMethod:
             NdisRequest->DATA.METHOD_INFORMATION.Oid = Oid;
             NdisRequest->DATA.METHOD_INFORMATION.MethodId = MethodId;
             NdisRequest->DATA.METHOD_INFORMATION.InformationBuffer =
                                    InformationBuffer;
             NdisRequest->DATA.METHOD_INFORMATION.InputBufferLength =
                                    InformationBufferLength;
             NdisRequest->DATA.METHOD_INFORMATION.OutputBufferLength = OutputBufferLength;
             break;

        default:

            ASSERTMSG("Invalid request type in filterDoInternalRequest",
                      FALSE);

            break;
    }

    NdisRequest->RequestId = (PVOID)FILTER_REQUEST_ID;


    Status = NdisFOidRequest(FilterModuleContext->FilterHandle,
                            NdisRequest);

    if (Status == NDIS_STATUS_PENDING)
    {
        NdisWaitEvent(&FilterRequest.ReqEvent, 0);
        Status = FilterRequest.Status;
    }

    if (Status == NDIS_STATUS_SUCCESS)
    {
        if (RequestType == NdisRequestSetInformation)
        {
            *pBytesProcessed = NdisRequest->DATA.SET_INFORMATION.BytesRead;
        }

        if (RequestType == NdisRequestQueryInformation)
        {
            *pBytesProcessed = NdisRequest->DATA.QUERY_INFORMATION.BytesWritten;
        }

        if (RequestType == NdisRequestMethod)
        {
            *pBytesProcessed = NdisRequest->DATA.METHOD_INFORMATION.BytesWritten;
        }

        //
        // The driver below should set the correct value to BytesWritten
        // or BytesRead. But now, we just truncate the value to InformationBufferLength
        //
        if (RequestType == NdisRequestMethod)
        {
            if (*pBytesProcessed > OutputBufferLength)
            {
                *pBytesProcessed = OutputBufferLength;
            }
        }
        else
        {

            if (*pBytesProcessed > InformationBufferLength)
            {
                *pBytesProcessed = InformationBufferLength;
            }
        }
    }
    return Status;
}