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用户模式驱动程序框架

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用户模式驱动程序框架(英语:User-Mode Driver Framework,简称UMDF)是微软公司提出的窗口驱动程序基础Windows Driver Foundation)的一部分,其执行于用户模式(user mode),仅能访问用户地址空间。它同时是核心模式驱动程序框架(Kernel-Mode Driver Framework,KMDF)的子集,因此UMDF所提供的函数支持少于KMDF,两者使用相同的状态机器、使用相同的I/O模型。

UMDF提供即插即用(PNP)、电源管理(Power Manager)、异步输出输入等功能,可设置I/O队列,但它的限制在于不处理中断(Interrupt)、不执行直接存储器访问(DMA),且不能使用核心模式资源如:未标签页集区(NonPaged Pool),也不完全支持同步化领域(Synchronization scope),在技术上UMDF使用COM(Component Object Model)的动态链接库(DLL)为基底技术。

COM框架

UMDF驱动程序是一个基于COM框架的动态链接档(DLL),但UMDF并不使用COM的动态时期执行函数(runtime library),单仅是借用了COM的样式。

UMDF 调用 DllGetClassObject API获取一个指针(pointer),这个指针指向一个IClassFactory的接口,并且激活 CreateInstance 这个属于IClassFactory 接口的函数来产生一个驱动程序的存储器实体(instance)。DLL 照例提供一些函数可以让COM 使用基于IWDFDriver的对象:

  • DllCanUnloadNow
  • DllGetClassObject
  • DllRegisterServer
  • DllUnregisterServer

进入点(entry point)

UMDF 驱动程序是一个动态链接库,执行的时候如同一个行程内(in-process)的COM服务器,其代码中包括了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接口

  • IWDFObject: 定义基本的 WDF 对象类型(WDF object)
  • IWDFDriver: 代表驱动程序对象(driver object)
  • IWDFDevice: 代表设备对象(device object)
  • IWDF�:代表文件对象(file object)
  • IWDFIoQueue: 代表 I/O 要求的队列(IO Request Queue)
  • IWDFIoRequest: I/O 要求描述(IO Request Description)
  • IWDFIoTarget: 代表 I/O 要求的目标驱动程序(IO Target)
  • IWDFMemory: 提供访问存储器区域(Memory)