使用者模式驱动程式架构

使用者模式驱动程式架构(英语:User-Mode Driver Framework,简称UMDF)是微软公司提出的视窗驱动程式基础Windows Driver Foundation)的一部份,其执行于使用者模式(user mode),仅能存取使用者位址空间。它同时是核心模式驱动程式架构(Kernel-Mode Driver Framework,KMDF)的子集,因此UMDF所提供的函数支援少于KMDF,两者使用相同的状态机器、使用相同的I/O模型。

UMDF提供随插即用(PNP)、电源管理(Power Manager)、非同步输出输入等功能,可设定I/O伫列,但它的限制在于不处理中断(Interrupt)、不执行直接记忆体存取(DMA),且不能使用核心模式资源如:未分页集区(NonPaged Pool),也不完全支援同步化领域(Synchronization scope),在技术上UMDF使用COM(Component Object Model)的动态连结库(DLL)为基底技术。

COM架构

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UMDF驱动程式是一个基于COM架构的动态连结档(DLL),但UMDF并不使用COM的动态时期执行函式(runtime library),单仅是借用了COM的样式。

UMDF 呼叫 DllGetClassObject API取得一个指标(pointer),这个指标指向一个IClassFactory的介面,并且启用 CreateInstance 这个属于IClassFactory 介面的函式来产生一个驱动程式的记忆体实体(instance)。DLL 照例提供一些函式可以让COM 使用基于IWDFDriver的物件:

  • DllCanUnloadNow
  • DllGetClassObject
  • DllRegisterServer
  • DllUnregisterServer

进入点(entry point)

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UMDF 驱动程式是一个动态连结库,执行的时候如同一个行程内(in-process)的COM服务器,其程式码中包括了DllMain,这是著名的DLL档的进入点(entry point)。

BOOL WINAPI DllMain(
       HINSTANCE ModuleHandle,
       DWORD Reason,
       PVOID /* Reserved */)
{
  if (DLL_PROCESS_ATTACH == Reason) {

    WPP_INIT_TRACING(MYDRIVER_TRACING_ID);

    g_ModuleHandle = ModuleHandle;
  }
  else if (DLL_PROCESS_DETACH == Reason) {

    WPP_CLEANUP();
  }

  return TRUE;
};

UMDF介面

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  • IWDFObject: 定义基本的 WDF 物件类型(WDF object)
  • IWDFDriver: 代表驱动程式物件(driver object)
  • IWDFDevice: 代表装置物件(device object)
  • IWDF�:代表档案物件(file object)
  • IWDFIoQueue: 代表 I/O 要求的伫列(IO Request Queue)
  • IWDFIoRequest: I/O 要求描述(IO Request Description)
  • IWDFIoTarget: 代表 I/O 要求的目标驱动程式(IO Target)
  • IWDFMemory: 提供存取记忆体区域(Memory)