WDF驱动开发手册

### WDF驱动开发手册知识点概览 #### 一、什么是驱动程序？ 驱动程序是一种软件组件，它作为操作系统与硬件设备之间的桥梁，使操作系统能够控制和管理硬件设备。例如，当应用程序需要从某个设备读取数据时，它会调用由操作系统提供的函数，而操作系统则进一步调用由驱动程序实现的函数。驱动程序是由设计并制造该硬件设备的公司编写的，因此它了解如何与硬件通信来获取所需的数据。 #### 二、是否需要编写驱动程序？ 并非所有情况下都需要编写驱动程序。只有当硬件设备需要与操作系统交互，并且没有现成的驱动程序可以满足需求时，才需要编写新的驱动程序。例如，对于常见的USB存储设备或打印机，操作系统通常已经内置了通用驱动程序支持。 #### 三、选择驱动模型 在编写驱动程序之前，需要确定合适的驱动模型。Windows提供了多种驱动模型，包括： - **用户模式驱动框架（UMDF）**：适用于大多数USB设备、音频设备等。 - **内核模式驱动框架（KMDF）**：适用于对性能有较高要求的设备，如视频卡、网络适配器等。 - **传统驱动程序模型**：适用于某些特定类型的设备或旧式设备。 选择合适的驱动模型取决于设备类型、性能要求以及开发者的经验水平。 #### 四、编写第一个驱动程序 为了熟悉驱动开发流程，建议首先编写一个简单的示例驱动。文档提到了几种编写示例驱动的方法： - **基于模板的UMDF2驱动**：适用于快速上手UMDF驱动开发。 - **基于模板的KMDF驱动**：适用于希望深入了解KMDF的开发者。 - **HelloWorld驱动**：提供了一个简单的起点，帮助理解驱动的基本结构。 #### 五、Windows兼容硬件开发板 文档提到了用于驱动开发的硬件开发板，如Shark Cove硬件开发板。这些开发板为开发者提供了一个实际环境来测试驱动程序。 #### 六、准备计算机进行驱动部署和测试 为了确保驱动程序能够在目标系统上正常运行，需要正确配置测试环境。文档中提到的WDK 10（Windows Driver Kit 10）提供了必要的工具和支持，用于驱动程序的开发、部署和测试。 #### 七、所有驱动开发者的概念 - **用户模式与内核模式**：驱动程序可以在用户模式或内核模式下运行。用户模式驱动程序相对更安全，但内核模式驱动程序能提供更高的性能和更低级别的硬件访问。 - **虚拟地址空间**：操作系统通过虚拟地址空间来管理内存资源。驱动程序需要理解这些概念来有效利用内存。 - **设备节点与设备栈**：每个物理设备都有一个或多个设备节点表示，这些节点组成了设备栈，用来处理来自上层的请求。 - **I/O请求包**：I/O请求包是操作系统传递给驱动程序的数据结构，包含了关于I/O操作的所有必要信息。 - **驱动堆栈**：多个驱动程序可以共同处理同一个设备。它们按照一定的顺序排列，形成驱动堆栈。 - **小型驱动程序与小型端口驱动程序**：这些是特定类型的驱动程序，用于处理特定类型的设备。KMDF提供了一种通用的驱动程序对模型，允许开发者更容易地构建复杂的驱动架构。 - **上层和下层驱动程序**：在驱动堆栈中，上层驱动程序位于下层驱动程序之上，通常处理更高级别的逻辑。 - **WDK中的头文件**：Windows Driver Kit包含了许多头文件，这些文件定义了API和其他重要的类型和宏，对于驱动程序开发至关重要。 - **不同版本的Windows下的驱动程序编写**：随着Windows版本的更新，驱动程序也需要相应的调整。了解各个版本的操作系统特性和限制有助于编写兼容性强的驱动程序。 #### 八、总结 WDF驱动开发是一项复杂但至关重要的任务，涉及从基础知识到高级概念的广泛内容。理解上述知识点是成功开发高质量驱动程序的基础。此外，不断跟进最新的技术和工具也是保持竞争力的关键。