windows RNDIS开发-概念

远程 NDIS (RNDIS) 是一种独立于总线的类，适用于动态即插即用 (PnP) 总线（例如 USB、1394、蓝牙和 InfiniBand）上的以太网 (802.3) 网络设备。远程 NDIS 通过抽象控制和数据通道在主计算机与远程 NDIS 设备之间定义与总线无关的消息协议。远程 NDIS 足够精确，允许对主计算机上的远程 NDIS 设备提供与供应商无关的类驱动程序支持。

从 Windows XP 开始的 Microsoft Windows 版本包括适用于 USB 设备的远程 NDIS 驱动程序。此 NDIS 微型端口驱动程序（Rndismp.sys）由 Microsoft 实现和维护，并作为所有受支持的 Windows 版本的一部分来分发。可以在 %SystemRoot%\System32\drivers 目录中找到它。

若要将此驱动程序用于 USB 设备，IHV 必须提供一个 INF 文件，该文件遵循远程 NDIS INF 模板中的模板。

远程 NDIS 消息从主机发送到远程 NDIS 设备，远程 NDIS 设备使用相应的完成消息进行响应。消息还会以未经请求的方式从远程 NDIS 设备发送到主机。

远程 NDIS (RNDIS) 无需硬件供应商为连接到 USB 总线的网络设备编写 NDIS 微型端口设备驱动程序。远程 NDIS 通过定义与总线无关的消息集并描述此消息集如何在 USB 总线上运行来实现此目的。由于此远程 NDIS 接口是标准化的，因此一组主机驱动程序可以支持连接到 USB 总线的任意数量的网络设备。这大大减轻了设备制造商的开发负担，提高了系统的整体稳定性，因为不需要新的驱动程序，并改进了最终用户体验，因为无需安装驱动程序来支持新的 USB 总线连接网络设备。目前，Microsoft Windows 支持通过 USB 进行远程 NDIS。

下图显示了将设备制造商的 NDIS 微型端口替换为远程 NDIS 微型端口驱动程序和 USB 传输驱动程序的组合。因此，设备制造商可以专注于设备实现，不必开发 Windows NDIS 设备驱动程序。

Microsoft 提供 NDIS 微型端口驱动程序 Rndismp.sys，该驱动程序实现远程 NDIS 消息集并与通用总线传输驱动程序通信，后者又与相应的总线驱动程序通信。此 NDIS 微型端口驱动程序由 Microsoft 实现和维护，并作为 Windows 的一部分分发。

以下远程 NDIS 消息集反映了 NDIS 微型端口驱动程序接口的语义：

初始化、重置和停止设备操作
发送和接收网络数据包
设置和查询设备操作参数
指示媒体链接状态和监视设备状态

Microsoft 还提供 USB 总线传输驱动程序，该驱动程序实现一种机制，用于跨 USB 总线传输远程 NDIS 消息。此驱动程序在远程 NDIS 微型端口驱动程序和特定于总线的驱动程序（如 USB）之间传输标准化的远程 NDIS 消息。总线特定的驱动程序还需要将任何特定于总线的要求（例如电源管理）映射到标准化的远程 NDIS 消息。 USB 1.1 和 2.0 的传输驱动程序由 Microsoft 实现和维护，并作为 Windows 的一部分分发。

此结构允许将单个设备驱动程序用于具有特定于总线的传输层的任何远程 NDIS 设备。此外，特定总线上的所有网络设备只需要一个总线传输层。

远程 NDIS 的优势

远程 NDIS 是经过充分理解和经过时间测试的 NDIS 体系结构的扩展。 NDIS 为特定于设备的 NDIS 微型端口驱动程序定义函数调用接口。此接口定义用于发送和接收网络数据以及查询和设置配置参数和统计信息的基元。远程 NDIS 通过为 NDIS 微型端口驱动程序接口定义消息包装来利用 NDIS，从而将 NDIS 处理代码从微型端口驱动程序移动到设备本身。在此和其他方面，远程 NDIS 允许使用各种设备功能和性能级别。远程 NDIS 模型具有许多优点：

扩展性，无需更改特定于总线的消息传输机制；
能够在短时间内通过更多总线支持更多协议；
已为网络和外部总线设备模型验证的驱动程序体系结构；
远程 NDIS 设备支持 NDIS 网络堆栈中已存在的增值机制；

远程 NDIS 的概念和定义

下面的内容概述了用于在主机和远程 NDIS 设备之间进行通信的信道和较低层驱动程序上的远程 NDIS 要求：

控制通道：控制通道必须可靠，并确保按顺序传递。它用于除网络数据包的传输之外的所有通信。除 REMOTE_NDIS_HALT_MSG 和 REMOTE_NDIS_INDICATE_STATUS_MSG外，所有必需的控制消息都是主机启动的请求和响应交换。设备必须在针对每个总线指定的超时期限内响应；
数据通道：数据通道专用于网络数据包的传输。它可能包含多个子通道，例如，针对为相应总线定义的不同服务质量；
初始化和拆解：控件和数据通道将按为相应总线指定的方式进行初始化和设置。主机向远程 NDIS 设备发送 REMOTE_NDIS_INITIALIZE_MSG 消息。远程 NDIS 设备在响应消息REMOTE_NDIS_INITIALIZE_CMPLT中提供有关其类型 (无连接或面向连接的) 、支持的介质和版本的信息。主机或远程 NDIS 设备可以通过 REMOTE_NDIS_HALT_MSG 消息断开信道。收到此消息后，将丢弃所有未完成的请求和数据包；
设备状态定义：在总线级初始化之后，设备据说处于 RNDIS 未初始化状态。收到REMOTE_NDIS_INITIALIZE_MSG并使用状态为 RNDIS_STATUS_SUCCESS 的REMOTE_NDIS_INITIALIZE_CMPLT进行响应时，设备将进入 RNDIS 初始化状态。收到REMOTE_NDIS_SET_MSG指定OID_GEN_CURRENT_PACKET_FILTER非零筛选器值后，设备将进入 RNDIS 数据初始化状态。处于 RNDIS-data-initialized 状态时，接收REMOTE_NDIS_SET_MSG为 OID_GEN_CURRENT_PACKET_FILTER指定零筛选器值会强制设备返回到 RNDIS 初始化状态。随时接收REMOTE_NDIS_HALT_MSG或总线级断开连接或硬重置会强制设备进入 RNDIS 未初始化状态；
Halt：每当设备处于 RNDIS 初始化或 RNDIS 数据初始化状态时，主机可以通过向设备发送REMOTE_NDIS_HALT_MSG来终止设备的远程 NDIS 功能；
重置信道：发生错误（如消息超时）时，将重置信道。当设备处于 RNDIS 初始化状态时，主机可以随时通过向设备发送 REMOTE_NDIS_RESET_MSG 消息来启动重置，并且设备必须在完成重置后发送响应消息。例如，当发生错误（如消息超时）时，主机可能会启动重置。请注意，这是软重置，因为任何处理 (例如，面向连接的设备的 VC 在重置后) 继续有效。在重置过程中，远程 NDIS 设备会丢弃所有未完成的请求和数据包。远程设备可能会重置其某些硬件组件，但保持信道不变。如果远程 NDIS 设备执行重新启动，则此事件等效于“删除”后跟“添加”即插即用事件。主机 NDIS 微型端口驱动程序将停止和删除，并添加新实例并启动。将重新执行所有总线级和远程 NDIS 初始化。远程 NDIS 设备可能会在发生严重设备故障时自行重启；
流控制：远程 NDIS 设备可能需要执行流控制，以防止主机使用数据包溢出其数据缓冲区。任何流控制预配或要求都是特定于总线的；
数字字节排序：远程 NDIS 消息中的所有数值都必须以 little-endian 格式编码 (最低有效字节第一) ；
NDIS 消息封装：对于在本机总线消息或基元中封装 NDIS 消息的方式，没有远程 NDIS 规范；

RNDIS 消息传送

有两种类型的远程 NDIS 消息：控制消息和数据消息。控制消息允许主机和远程 NDIS 设备通过信道相互通信。数据消息包含主机和设备之间通信所需的消息数据信息，并通过数据通道进行通信。

远程 NDIS 控制消息：远程 NDIS 控制消息可由主机发送到远程 NDIS 设备，远程 NDIS 设备可以发送到主机。以太网 802.3 无连接设备必须支持以下远程 NDIS 控制消息：

REMOTE_NDIS_INITIALIZE_MSG
REMOTE_NDIS_INITIALIZE_CMPLT
REMOTE_NDIS_HALT_MSG
REMOTE_NDIS_QUERY_MSG
REMOTE_NDIS_QUERY_CMPLT
REMOTE_NDIS_SET_MSG
REMOTE_NDIS_SET_CMPLT
REMOTE_NDIS_RESET_MSG
REMOTE_NDIS_RESET_CMPLT
REMOTE_NDIS_INDICATE_STATUS_MSG
REMOTE_NDIS_KEEPALIVE_MSG
REMOTE_NDIS_KEEPALIVE_CMPLT

远程 NDIS 数据消息：远程 NDIS 设备必须通过 REMOTE_NDIS_PACKET_MSG 消息结构中包含的远程 NDIS 数据包发送和接收数据。远程 NDIS 数据包还可能包含带外数据以及通过网络传输的数据。

无连接 (例如 802.3) 和面向连接的 (例如，ATM) 设备使用相同的 REMOTE_NDIS_PACKET_MSG 消息结构，以便于处理数据包的通用代码。

远程 NDIS 设备控制

主机使用REMOTE_NDIS_QUERY_MSG和REMOTE_NDIS_SET_MSG来控制远程 NDIS 设备的操作。 NDIS 对象 ID (OID) 与每条消息一起使用，以标识设备操作参数或统计信息计数器。远程 NDIS OID 列表分为两组：常规 OID 和 802.3 特定 OID。此外，每个组都包含统计 OID 查询的一个子部分。任何网络设备都需要常规 OID。