Для того чтобы воспроизводить звук, используя Kernel Streaming, необходимо:

Перебрать все аудио-фильтры категории KSCATEGORY_AUDIO.

Для фильтра перебрать все входные пины с требуемым форматом данных.

Выбрать подходящий пин и инициализировать объект пина.

Установить состояние пина в KSSTATE_RUN, отправив IRP-пакет.

Отправить пину музыкальные команды IRP-пакетом.

Интерфейс для работы с функциями Kernel Streaming в режиме ядра описан не полностью. Разработчики MS Windows рекомендуют воспроизводить звук только из режима пользователя, используя API Windows Multimedia, библиотеки DirectMusic или DirectSound.

Существует описание интерфейса для работы с фильтрами и пинами в режиме пользователя. Данная функциональность предоставляется библиотекой DirectKS от фирмы Microsoft. Исходные тексты этой библиотеки открыты. В исходном варианте этой библиотеки был реализован доступ к устройствам, воспроизводящим WAVE-данные. Эта библиотека используется в данном проекте, и в неё внесены изменения. Реализован доступ к устройствам, воспроизводящим MIDI-ноты.

В данном проекте поиск нужного пина и инициализация его объекта производится в режиме пользователя с использованием библиотеки DirectKS. Далее объект пина передаётся в драйвер режима ядра. Драйвер отправляет музыкальные команды аудиоустройству, отправляя IRP-пакеты пину.

Взаимодействие компонент программного обеспечения

В рамках данного курсового проекта реализован драйвер-фильтр и программа, которая управляет работой драйвера. Используется открытая библиотека DirectKS. На рис. 2.8 представлена схема взаимодействия компонент проекта, а также процессов и драйверов операционной системы, которые участвуют в работе этих компонент.

Рис.2.8. Схема взаимодействия компонент разрабатываемого проекта

Алгоритм работы драйвера-фильтра

Поскольку разрабатываемый драйвер-фильтр является WDM-драйвером, то должен иметь следующие точки входа: DriverEntry, DriverUnload, AddDevice, функции для обработки пакетов IRP. Функции для обработки прерываний в данной работе не регистрируются, поскольку драйвер не работает с прерываниями.

Функции загрузки/выгрузки драйвера

DiverEntry

Заполнение массива MajorFunctions.

Регистрируется процедура обработки пакета на чтение, процедура обработки IOCTL-запросов, процедуры обработки запросов от менеджера PnP и менеджера питания. Остальные элементы массива заполняются адресом функции __MyFilterDispatchGeneral, которая пропускает пакеты ниже по стеку.

Регистрация процедуры AddDevice. В данной работе она называется MyFilterAddDevice.

Регистрация процедуры DriverUnload, называющейся MyFilterUnload.

AddDevice

В данной работе функция __MyFilterAddDevice создает одно функциональное устройство с именем \Device\ kbd _ filter. Происходит резервирование места для хранения адреса устройства, расположенного ниже в стеке драйверов. Это сделано для того, чтобы при разрушении стека драйверов передать запрос PnP на демонтаж нижестоящему драйверу. Созданное устройство подключается к стеку драйверов клавиатуры. Это делается с помощью функции IoAttachDeviceToDeviceStack. Это стандартная функция Windows, она принимает PDO и указатель на структуру подключаемого FDO. FDO занимает место в стеке драйверов сразу после объекта, находящегося в вершине стека. Теперь подключаемый FDO становится вершиной стека. Очередность загрузки драйверов описана в реестре Windows.

Для того чтобы пользовательское приложение смогло обратиться к драйверу для FDO должно быть зарегистрировано DOS имя. Используя это имя, приложение сможет послать драйверу IOCTL-запрос. Для регистрации такого имени создается строка-юникод со значением \DosDevices\ kbd _ filter и применяется функция IoCreateSymbolicLink. Ее параметрами является только что созданная строка и имя FDO, которое обслуживает наш драйвер. Теперь \DosDevices\ kbd _ filter - это DOS имя созданного FDO устройства.

В этой функции происходит также инициализация других объектов, используемых в работе драйвера-фильтра:

PinInit() – инициализация модуля, который работает с пином.

KeyMidiInit() – инициализация таблицы, в которой хранится информация о музыкальных параметрах клавиш.

Создание системного потока PlayThread, который отправляет музыкальные команды аудиоустройству.

Создание двух очередей, используемых в работе двух потоков.

Создание объектов синхронизации потоков .

DriverUnload

Поскольку данный фильтр является PnP драйвером, то на процедуру DriverUnload ничего не возложено.