使用 C++ 编写 Windows 网卡驱动程序的详细实战教程(含源码)



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



  1. 打开 Visual Studio 2022
  2. 选择 新建项目 -> Kernel Mode Driver, Empty (KMDF)
  3. 命名为 NetAdapterDriver
  4. 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。

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