Tips for Writing NDIS Drivers

Contents:: NDIS 미니포트 드라이버들을 개발하기위한 가이드라인들; NDIS 드라이버 문제들에 대한 제시되는 솔루션들; 드라이버 초기화와 성능에 대한 팁들; 드라이버 Verifier로 네트워크 어댑터를 테스트하는 법

MS 네트워킹 팀이 최근에 연구했던 한 분야는 네트워크 드라이버들에 대해서, 특히 NDIS 미니포트 드라이버들에 대한 드라이버 초기화 시간이었다. 드라이버 초기화 시간은 시스템이 시작하거나 깨어날 때 중요한 영향을 줄 수 있고 시스템이 얼마나 빠른지의 엔드 유저 사용자 경험에 영향을 준다. MS 테스터들은 많은 경우에 초기화 시간은 NDIS 미니포트 드라이버들을 최적화 하므로서 몇 초간은 감소 시킬 수 있아는 것은 발견했다.

드라이버 초기화. 드라이버 초기화에서 소비되는 시간은 윈도우즈 2000이 부트시 걸리는 시간에 중요한 영향을 줄 수 있다. 이 시간은 감소시키는 것은 서스팬드되고 다시 저장하는 데스크탑 시스템들은 물론이고 네트워크에 연결되지 않은 랩탑들에 대해서 매우 중요하다.

드라이버 초기화를 최적화하는 법:

항상 처음에 미디어 발견을 수행해라. 네트워크 케이블이 존재하지 않다는 알 수 있다면, 그때 링크 속도 발견을 생략해라.
만약 미디어가 연결되었다면 링크 속도 발견을 시간 루틴으로 지연시켜라. 네트워크 스택의 나머지는 후에 발생하고 후에 데이터가 필요하다. 정보는 이용되어야 한다. 이 정보의 지식은 OID_GEN_MEDIA_SPEED 쿼리가 도착할 때까지 요구되지 않는다.

드라이버 셧다운. 드라이버가 셧다운이 요구될 때, 유휴 상태로 하드웨어를 셋팅하는 것을 제외하고 아무일도 해선 안된다.

Driver Halt. 셧다운에 처리하는 것에 추가해서, Halt 루틴은 모든 자원들을 해제해야한다.:

만약 드라이버가 타이머를 사용한다면, 취소되어야 한다. 만약 NdisMCancelTimer()가 실패한다면, 이것은 타이머가 이미 파기되었다는 것을 의미힌다. 이 상황에서, 완료하기위해서 타이머 핸들러를 기다려라. 이 문제에 대한 해답에 대해서는 다음 기사인 Recommended Solutions for NDIS Driver Problems를 보아라.
만약 NdisMIndicateReceivePacket() 을 사용하는 패킷 지시들이 드라이버에서 사용된다면, 모든 나가는 패킷들이 Halt 핸들러로부터 리턴되기전에 리턴된다는 것은 확실히 해라. 이렇게 하는 쉬운 방법은 다음과 같다.:
```
while (NdisPacketPoolUsage(PacketPoolHandle) != 0)

	NdisMSleep(10);
```

드라이버 서비스 루틴(ISR)이 호출될 때, 인터럽트가 하드웨어 상태로부터 너의것인지 아닌지를 결정해라. 만약 그것이 있다면, 지연된 프로시져 콜(DPC)가 큐되고 인터럽트가 디스에이블되는 것을 요구해라. DPC가 완료될 때 인터럽트를 다시 인에이블해라.

드라이버가 하드웨어를 다룰 준비가 될 때까지 하드웨어가 인터럽트를 상승시키지 않을 것이라는 것을 확실히 해라. 즉, NdisMRegisterInterrupt() 가 완료된 후에.

General Guidelines for Writing NDIS Miniport Drivers

미니포트 드라이버는 NDIS 라이브러리만을 호출해아한다. 운영체제-스펙 컨ㄹ 호출들의 사용을 피하는 것은 윈도우 플랫폼들사이에서 코드의 포터빌러티를 증가한다. 또한, 윈도우즈 98과 윈도우즈 2000사이에서 바이너리 호환하는 NDIS 미니포트 드라이버를 만들기 위해서, BINARY_COMPATIBLE 플래그는 사용되어야 한다. 만약, NDIS 라이브러리 외의 호출을 해야 한다면, Wdm.h 파일안에 안에 정의된 호출만을 사용해라. 그것은 Windows 98 DDK 과 Windows 2000 DDK에서 찾을 수 있다.

Important: : 드라이버들의 개발은 더 이상 DDK들에서 문서화되지 않거나 지원되지 않는다. Full MAC 드라이버들에 대한 지원은 윈도우 시스템의 미래 발표에서 제거될 것이다.

Tips for Driver Initialization and Performance

드라이버 초기화, 보내기 요구들과 버퍼 할당에 대해서 이 팁들을 따르라.

NDIS Driver Initialization Routine Process. 미니포트 드라이버는 투틴을 초기화한 후에 NdisMIndicateStatus을 호출해야만 한다. NDIS 미니포트의 MiniportInitialize 루틴이 완료될 때까지, NDIS는 드라이버들로부터 상태 지시들을 수신하고 처리할 준비가 되어있지 않다.

NDIS Drivers Must Not Complete Requests at Device IRQL. . 미니포트들은 NdisMSendComplete를 호출하므로서 보내기 요구를 완료한다. 이것은 장치 인터럽트 요구 레벨(DIRQL)에서 행해질 수 없다. 어떤 드라이버들은 NdisMSynchronizeWithInterrupt을 통해 호출된 함수에서 보내기 요구들은 올바르지 않게 완료한다. 이렇게 하는 것은 호출된 함수가 DIRQL에서 실행하기 때문이다. 보내기들은 이 IRQL에서 완료되선 안된다.(이 기사의 가장 이른 버전이 잘못되게 시작했다는 것을 주목해라.; 이 글은 바른 정보를 설명한다.)

Reduce Free Buffers for Drivers to Increase System Performance. 메모리는 가능한 필요될 때 동적으로 할당되어야한다. 큰 메모리가 드라이버 사용에서 할당될 때, 시스템 성능은 저하할 수 있다. 적은 메모리 환결에서 큰 메모리의 소비는 또한 시스템 성능에 영향을 줄 수 있다.

일반적으로 버퍼들의 처음 수는 32에서 64이고 32에서 증가되어야한다. 허용된 버퍼 수는 256이다.

네트워크 어댑터 드라이버가 항상 수신된 패킷들을 소유하는 NDIS 3.0 모델 드라이버에서, 고정된 버퍼 수는(밴드위드에 맞게) 필요되는 모든 것이다. 100 Mb/s 시스템에 대해서, 32에서 64 버퍼는 충분하다. 기가비트 이더넷에 대해서, 버퍼 수는 100 Mb/s 시스템의 두배일 수 있다.

수신 패킷 모델을 사용하는 드라입에서, 네트워크 어댑터는 수신 버퍼의 제어를 네트워크 스택에게 양도한다. 그때 네트워크 어댑터 드라이버는 이 풀을 관리하기위해서 요구된다. 이것을 행하는 실제 방법은 다음과 같다.

1. 필요한 가장 적은 버퍼 수를 결정해라. 이 수가 도착될 때, 모든 수신 지시들은 패킷에서의 상태를 NDIS_STATUS_RESOURCES로 셋팅하므로서 이 버퍼들의 소유권이 네트워크 어댑터 드라이버에 유지되게 하기위해서 마크된다.
2. 필요한 가장 큰 버퍼 수를 결정해라. 드라이는 이 제한외의 풀을 늘려선 안된다. 이 제한은 바쁜 서버가 많은 이용할 수 잇는 메모리를 이용하지 못하게 하는 것을 보증한다.
3. 만약 자유로운 버퍼의 수가 필요한 가장 적은 수의 버퍼이고 전체 버퍼 수가 필요한 가장 큰 버퍼 수보단 적다면, 그때 버퍼 수를 늘리기위해서 비동기 할당을 한다. 할당이 완료될 때까지 패킷들을 NDIS_STATUS_RESOURCES로 지시해라.
4. 만약 자유로운 버퍼들의 수가 필요한 가장 적은 수로 디자인된 것보다 크고 duration 시간에 대해서 거기에 머물러있다면, 계속 추가적인 버퍼들을 자유롭게 해라.

Testing Network Adapter Drivers with Driver Verifier

드라이버 성능을 보증하기위해서, 윈도우 테스터 팀들은 드라이버 Verifier의 사용을 포함하기위해서 행하는 테스팅을 확장했다. 드라이버들은 윈도우 2000에 포함도기위해서 이 테스팅을 통과하는 것이 요구된다. 그리고 테스트 툴들은 이 툴로들로 테스트될 모든 네트워크 인터페이스 카드(NIC) 드라이버들에 대해서 레벨 3에서 드라이버 verification을 자동적으로 turn on하기위해서 수정되고 있다. 드라이버 Verifier는 http://www.microsoft.com/hwdev/driver/driververify.htm.에 문서화되어있다.

드라이버 Verifier는 다음을 테스트한다.

특별한 풀의 사용으로 오버런이나 언더런하는 버퍼를 찾는다.
IRQL이 DISPATCH_LEVEL로 상승할 때 페이지된 메모리를 언맵한다.
Read-only 메모리 보호를 강요한다.

높은 성능의 드라이버들의 생성을 보증하기위한 가장 좋은 방법들의 하나는 데스트에 대해서 너의 드라이버를 MS에 제안하기전에 드라이버 Verifier를 실행하는 것이다. 드라이버 Verifier는 제안전에 ndis 테스트들의 전체 슈트를 통해서 레벨 3에서 실행되어야한다.

윈도우 제품에 포함에 대해서 제안된 모든 드라이버들은 윈도우 네트워킹 팀에의해서 넓게 테스트된다. 이 테스팅을 통과한 드라이버들은 운영체제의 현재 빌드들과 함께 진행중인 기본에 입증된다. 이 드라이버들을 입증하는데 사용된 테스트들과 툴들의 서브셋은 또한 하드웨어에 대한 윈도우 로고에서 요구되는 Microsoft Windows Hardware Compatibility Tests (HCTs)의 일부분이다.

Call to action for NDIS 5.0 driver writers:

네트워크 드라이버들에서 초기화 시간을 감소시키는 것에 대한 기회를 평가해라.
테스팅을 제안하기전에 드라이버 Verifier을 사용해서 너의 드라이버를 테스트해라.
NDIS 드라이버 테스팅 결과들을 개선하기위해서 여기 있는 팁들을 사용해라.
드라이버 Verifier에 대한 더 많은 정보에 대해서는, http://www.microsoft.com/hwdev/driver/driververify.htm. 에서 이용할 수 있는 기사를 보아라.
드라이버 인스톨 이슈인 INF 파일들과 포맷에 대한 더 많은 정보에 대해서, http://www.microsoft.com/hwdev/devdes/netinf.htm.에서 이용할 수 있는 "Network INF Format for Windows 2000 and Windows 98," 기사를 보아라.
네트워크 어댑터들에 대한 NDIS 5.0 지원에 관계된 가이드라인에 대해서는, 윈도우 2000 DKK을 보고 또한 http://www.microsoft.com/hwdev/network/.를 보아라.
만약 너가 이 기사에 대한 이슈에 대해서 기술 질문들을 가진다면, 메일의 서브젝트 라인에 Driver initialization time로 ndisfb@microsoft.com로 보내라. 이름, 타이틀, 회사 이름, 전화번호, 팩스번호 를 포함해라.