核心模式驅動程式架構

核心模式驅動程式架構（Kernel-Mode Driver Framework，缩写KMDF）是微软公司推出的Windows驅動程式基礎（Windows Driver Foundation）之一，建構Windows XP與Windows Server 2003的核心模式（Kernel-Mode）驅動程式所需的基本功能，包括對隨插即用（PNP）、電源管理（Power Manager）、I/O佇列、直接記憶體存取（DMA）、Windows Management Instrumentation（WMI）和同步處理等的完整支援。KMDF的設計並不能用來取代WDM，它提供“Skeletal WDM”建置來替代WDM；目前，KMDF並不支援匯流排篩選驅動程式（Bus Filter Driver）。

Kernel-Mode Driver Framework目前支援下列類型的核心模式（kernel mode）驅動程式之建立了：
隨插即用（PNP）裝置所使用的Function Driver。
隨插即用（PNP）裝置所使用的Filter Driver。
隨插即用（PNP）裝置堆疊（Stack）所使用的Bus Driver。
Windows NT 4.0型態裝置所使用的Control裝置驅動程式。

KMDF是可重新進入程式庫（Reentrant Library）。

 與WDM的關係 
自Windows 2000開始，開發驅動程式必以WDM為基礎的，但開發難度太大，無法像使用者模式應用程式開發那樣容易。KMDF支援驅動程式在Windows Driver Model環境中撰寫驅動程式，簡化其中的過程，但是KMDF的設計並不能用來取代WDM，它提供「Skeletal WDM」建置來替代WDM。早期的WDM可支援Windows 98、Windows Me、Windows 2000和Windows XP；至於WDF計劃支援Windows XP，以及更新的版本。

KMDF係以物件為基底建立於WDM架構之上。不同的功能有不同的物件，KMDF在實作上包含了：
 即插即用和电源管理
 I/O队列
 直接内存访问（DMA）
 Windows Management Instrumentation（WMI）
 同步

 驅動程式進入點 
在Windows作業系統中驅動程式的起始點都是在DriverEntry函式，DriveryEntry是驅動程式的進入點（entry point）。在DriverEntry函式的實作裡，你需要具現化（instantiate）你的WDFDRIVER物件，並且告知WDF framework要去哪裡呼叫你的系統。

 NTSTATUS DriverEntry(
    IN PDRIVER_OBJECT  DriverObject,
    IN PUNICODE_STRING  RegistryPath
    )
 {
  WDF_DRIVER_CONFIG config;
  NTSTATUS status = S_OK;

  KdPrint((__DRIVER_NAME "DriverEntry Begin\n"));

  WDF_DRIVER_CONFIG_INIT(&config, EvtDeviceAdd);
  status = WdfDriverCreate(
                      DriverObject,
                      RegistryPath,
                      WDF_NO_OBJECT_ATTRIBUTES,
                      &config, // Pointer to config structure
                      WDF_NO_HANDLE); // or NULL, Pointer to get WDFDRIVER handle
  if(T_SUCCESS(status))
  {
    KdPrint((__DRIVER_NAME "WdfDriverCreate failed with status 0x%08x\n", status));
  }

  KdPrint((__DRIVER_NAME "DriverEntry End\n"));

  return status;
 }

 Add Device 
EvtDeviceAdd函數，在系統發現新硬體插入時被呼叫。這個函數將挑起WDF驅動程式架構的大部分工作，EvtDeviceAdd事件被喚起之餘一定會帶出一個WDFDRIVER物件，並且指向一個WDFDEVICE_INIT結構。在裝置產生（device crated）之前，必先進行初始化的動作。如果EvtDeviceAdd執行成功，那麼EvtDevicePrepareHardware是架構下一個被執行的函式，用以保證驅動程式能夠訪問硬體。

 WDFSTATUS DioEvtDeviceAdd(WDFDRIVER Driver, PWDFDEVICE_INIT DeviceInit)
 {
  WDFSTATUS status = STATUS_SUCCESS;
  WDF_PNPPOWER_EVENT_CALLBACKS pnpPowerCallbacks;
  WDF_OBJECT_ATTRIBUTES objAttributes;
  WDFDEVICE device;
  PDIO_DEVICE_CONTEXT devContext;
  WDF_IO_QUEUE_CONFIG ioCallbacks;
  WDF_INTERRUPT_CONFIG interruptConfig;
  WDF_DEVICE_POWER_POLICY_IDLE_SETTINGS idleSettings;

  WDF_PNPPOWER_EVENT_CALLBACKS_INIT(&pnpPowerCallbacks);
  pnpPowerCallbacks.EvtDevicePrepareHardware = DioEvtPrepareHardware;
  pnpPowerCallbacks.EvtDeviceReleaseHardware = DioEvtReleaseHardware;
  pnpPowerCallbacks.EvtDeviceD0Entry= DioEvtDeviceD0Entry;
  pnpPowerCallbacks.EvtDeviceD0Exit = DioEvtDeviceD0Exit;

  WdfDeviceInitSetPnpPowerEventCallbacks(DeviceInit, pnpPowerCallbacks);

  WDF_OBJECT_ATTRIBUTES_INIT(&objAttributes);

  WDF_OBJECT_ATTRIBUTES_SET_CONTEXT_TYPE(&objAttributes, DIO_DEVICE_CONTEXT);

  status = WdfDeviceInitUpdateName(DeviceInit, L"\\device\\WDFDIO");

  status = WdfDeviceCreate(&DeviceInit,    // Device Init structure
                           &objAttributes, // Attributes for WDF Device
                           &device);       // return new WDF Device pointer,

  devContext = DioGetContextFromDevice(device); // Get device extension

  devContext->WdfDevice = device;

  // Create a symbolic link for the control object
  status = WdfDeviceCreateSymbolicLink(device, L"\\DosDevices\\WDFDIO");

  WDF_IO_QUEUE_CONFIG_INIT(&ioCallbacks,
                             WdfIoQueueDispatchSerial,
                             WDF_NO_EVENT_CALLBACK,     // StartIo
                             WDF_NO_EVENT_CALLBACK);    // CancelRoutine

  ioCallbacks.EvtIoDeviceControl = DioEvtDeviceControlIoctl;
  status = WdfDeviceCreateDefaultQueue(device,
                                        &ioCallbacks,
                                        WDF_NO_OBJECT_ATTRIBUTES,
                                        NULL); // pointer to default queue

  WDF_INTERRUPT_CONFIG_INIT(&interruptConfig,       // Configure the Interrupt object
                              FALSE,                // auto-queue DPC?
                              DioIsr,               // ISR
                              DioDpc);              // Defered Procedule Call

  interruptConfig.EvtInterruptEnable = DioEvtInterruptEnable;
  interruptConfig.EvtInterruptDisable = DioEvtInterruptDisable;

  status = WdfInterruptCreate(device,
                              &interruptConfig,
                              &objAttributes,
                              &devContext->WdfInterrupt);

  WDF_DEVICE_POWER_POLICY_IDLE_SETTINGS_INIT(&idleSettings,  // Initialize idle policy
                                              IdleCannotWakeFromS0);

  status = WdfDeviceUpdateS0IdleSettings(device, &idleSettings);

  return status;
 }

 Prepare Hardware 
如果EvtDeviceAdd順利執行成功，那麼EvtDevicePrepareHardware是架構下一個被執行的函式，用以保證驅動程式能夠訪問硬體。

 NTSTATUS EvtDevicePrepareHardware(
    IN WDFDEVICE    Device,
    IN WDFCMRESLIST ResourceList,
    IN WDFCMRESLIST ResourceListTranslated
    )
 {
  NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS;

  UNREFERENCED_PARAMETER(Device);
  UNREFERENCED_PARAMETER(ResourceList);
  UNREFERENCED_PARAMETER(ResourceListTranslated);

  return status;
 }

 NTSTATUS EvtDeviceD0Entry(
    IN WDFDEVICE  Device,
    IN WDF_POWER_DEVICE_STATE  PreviousState
    )
 {
  NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS;

  return status;
 }

 NTSTATUS EvtDeviceD0Exit(
    IN WDFDEVICE  Device,
    IN WDF_POWER_DEVICE_STATE  TargetState
    )
 {
  NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS;

  return status;
 }

 IO requests 
 VOID EvtDeviceIoDefault(
    IN WDFQUEUE  Queue,
    IN WDFREQUEST  Request
    )
 {
  WdfRequestComplete(Request, STATUS_NOT_IMPLEMENTED);
 }

 外部連結 
Windows Driver Kit 
Kernel-Mode Driver Framework Homepage 
Microsoft KMDF Paper 

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Category:驱动程序