一、前言
网卡驱动是连接用户操作系统和物理网络设备之间的桥梁。在 Windows 下,驱动程序开发需使用 Windows Driver Kit (WDK),通常基于内核模式驱动框架(KMDF)开发。
本教程将介绍如何使用 C++ 开发一个基础的 Windows 网卡驱动程序,包含环境搭建、驱动框架构建、核心代码编写、驱动编译与加载过程。
二、开发环境准备
工具 | 说明 |
Visual Studio 2022 | IDE 开发环境,支持驱动开发 |
Windows Driver Kit (WDK) | 与 VS 集成,用于编译和部署驱动 |
Windows 11/10 | 测试系统 |
签名证书(测试) | 测试模式下可使用自签名 |
三、项目结构(基于 KMDF)
我们以创建一个名为 NetAdapterDriver 的驱动为例。
NetAdapterDriver/
├── Driver.cpp // 驱动入口与初始化
├── Device.cpp // 设备对象处理
├── NetAdapter.cpp // 网卡接口逻辑
├── NetAdapter.inf // 安装信息文件
├── NetAdapter.h
├── NetAdapter.vcxproj
四、驱动开发实战步骤
步骤1:创建内核驱动项目
- 打开 Visual Studio 2022
- 选择 新建项目 -> Kernel Mode Driver, Empty (KMDF)
- 命名为 NetAdapterDriver
- 项目配置选择 x64 + Debug
步骤2:编写驱动入口(Driver.cpp)
#include <ntddk.h>
#include <wdf.h>
#include "NetAdapter.h"
extern "C"
DRIVER_INITIALIZE DriverEntry;
NTSTATUS
DriverEntry(
_In_ PDRIVER_OBJECT DriverObject,
_In_ PUNICODE_STRING RegistryPath
)
{
WDF_DRIVER_CONFIG config;
NTSTATUS status;
WDF_DRIVER_CONFIG_INIT(&config, NetAdapterEvtDeviceAdd);
status = WdfDriverCreate(DriverObject,
RegistryPath,
WDF_NO_OBJECT_ATTRIBUTES,
&config,
WDF_NO_HANDLE);
return status;
}
步骤3:添加设备创建回调(Device.cpp)
#include "NetAdapter.h"
NTSTATUS NetAdapterEvtDeviceAdd(
_In_ WDFDRIVER Driver,
_Inout_ PWDFDEVICE_INIT DeviceInit
)
{
WDFDEVICE device;
NTSTATUS status;
UNREFERENCED_PARAMETER(Driver);
status = WdfDeviceCreate(&DeviceInit, WDF_NO_OBJECT_ATTRIBUTES, &device);
return status;
}
步骤4:网卡驱动逻辑实现(NetAdapter.cpp)
虽然在真实驱动中要用到 NDIS,此处为演示简化版:
#include "NetAdapter.h"
VOID SendPacketToHardware(PUCHAR buffer, ULONG length)
{
// 模拟:将数据包发到硬件网卡
DbgPrint("Sending packet to hardware: %d bytes\n", length);
}
步骤5:编写 INF 文件(NetAdapter.inf)
[Version]
Signature="$WINDOWS NT#34;
Class=Net
ClassGuid={4D36E972-E325-11CE-BFC1-08002BE10318}
Provider=%ManufacturerName%
DriverVer=08/06/2025,1.0.0.0
[Manufacturer]
%ManufacturerName%=Standard,NTx64
[Standard.NTx64]
%DeviceName%=Install, Root\NetAdapterDriver
[Install]
CopyFiles=DriverCopyFiles
[DriverCopyFiles]
NetAdapterDriver.sys
[SourceDisksFiles]
NetAdapterDriver.sys=1
[SourceDisksNames]
1 = %DiskName%,,,.
[Strings]
ManufacturerName="NetDriver Inc."
DeviceName="C++ Network Adapter Driver"
DiskName="NetAdapter Install Disk"
五、驱动编译与安装步骤
1. 开启测试模式:
bcdedit /set testsigning on
shutdown -r -t 0
2. 生成
.sys
文件:
在 VS 中选择 “生成 -> 生成解决方案”。
3. 安装驱动:
使用 devcon 工具安装(WDK 附带):
devcon install NetAdapter.inf Root\NetAdapterDriver
六、输出结果演示
运行后使用调试工具(如 DebugView)观察输出:
[NetAdapterDriver] Sending packet to hardware: 64 bytes
你还可以模拟封包收发逻辑,或进一步接入 NDIS 进行真实网卡数据处理。
七、注意事项
- 实际网卡驱动需集成 NDIS,本文为教学简化版
- 安装驱动前必须启用测试模式或签名驱动
- 使用虚拟机(如 Hyper-V)可避免物理系统崩溃风险
- 驱动调试建议使用 WinDbg + Serial 方式
八、总结
本文详细讲解了使用 C++ 和 KMDF 编写基础网卡驱动的全过程,适用于学习 Windows 驱动开发、掌握 WDK 工具链和内核编程基础。实际部署需深入了解 NDIS 驱动模型。
如需开发 Linux 网卡驱动,可另写对应 Linux 设备模型及 net_device 操作流程,后续我也可以提供一篇完整文章。