Panduan Desain Arsitektur Driver Kernel-Mode

Catatan

Untuk informasi tentang antarmuka pemrograman yang dapat diterapkan atau dipanggil driver Anda, lihat Referensi Driver Mode Kernel.

Bagian ini mencakup konsep umum untuk membantu Anda memahami pemrograman mode kernel dan menjelaskan teknik pemrograman kernel tertentu. Untuk gambaran umum Driver Windows, lihat Memulai Windows Driver, yang menyediakan gambaran umum komponen Windows, mencantumkan jenis driver perangkat yang digunakan di Windows, membahas tujuan driver perangkat Windows, dan membahas driver perangkat sampel generik yang disertakan dalam kit.

Bagian ini berisi informasi konseptual yang menjelaskan dan membantu Anda membangun driver mode kernel.

• Gambaran Umum yang berisi:

  • Gambaran umum Komponen Windows
  • Desain Goals untuk Driver Kernel-Mode
  • Katalog Sampel Kernel-Mode Driver
  • Praktik Terbaik Pengembangan Driver Kernel, seperti yang dikompilasi oleh tim Microsoft Surface

• Komponen Mode Kernel menjelaskan manajer mode kernel utama dan komponen sistem operasi Windows.

  Komponen	Deskripsi
  Manajer
  Windows Kernel-Mode Object Manager	Mengelola objek: file, perangkat, mekanisme sinkronisasi, kunci registri, dan sebagainya.
  Windows Kernel-Mode Memory Manager	Mengelola memori fisik untuk sistem operasi.
  Windows Kernel-Mode Process dan Thread Manager	Menangani eksekusi semua utas dalam suatu proses.
  Windows Kernel-Mode I/O Manager	Mengelola komunikasi antara aplikasi dan antarmuka yang disediakan oleh driver perangkat.
  Pengelola Kernel-Mode Plug and Play Windows	Subsistem manajer I/O, manajer Plug and Play (PnP) memungkinkan PC mengenali kapan perangkat ditambahkan ke sistem.
  Windows Kernel-Mode Power Manager	Mengelola perubahan status daya secara teratur untuk semua perangkat yang mendukung perubahan status daya.
  Windows Kernel-Mode Configuration Manager	Mengelola registri, seperti memantau perubahan dalam registri atau mendaftarkan panggilan balik pada data registri tertentu.
  Windows Kernel-Mode Kernel Transaction Manager	Menerapkan pemrosesan transaksi dalam mode kernel.
  Monitor Referensi Keamanan Windows Kernel-Mode	Menyediakan rutinitas bagi driver Anda untuk bekerja dengan kontrol akses.
  Pustaka
  Pustaka Kernel Windows Kernel-Mode	Mengimplementasikan fungsionalitas inti yang bergantung pada semua hal dalam sistem operasi. Kernel Microsoft Windows menyediakan operasi tingkat rendah dasar seperti menjadwalkan utas atau gangguan perangkat keras perutean.
  Pustaka Dukungan Eksekutif Windows Kernel-Mode	Mengacu pada komponen mode kernel yang menyediakan berbagai layanan untuk driver perangkat, termasuk: manajemen objek, manajemen memori, manajemen proses dan utas, manajemen input/output, dan manajemen konfigurasi.
  Pustaka Kernel-Mode Run-Time Windows	Serangkaian rutinitas utilitas umum yang diperlukan oleh berbagai komponen mode kernel.
  Pustaka String Aman Windows Kernel-Mode	Pustaka string aman untuk memberikan keamanan yang lebih besar dalam pengembangan mode kernel.
  Pustaka DMA Kernel-Mode Windows	Pustaka akses memori langsung (DMA) untuk pengembang driver perangkat.
  Pustaka WINDOWS Kernel-Mode HAL	Lapisan abstraksi perangkat keras (HAL) untuk pengembangan driver mode kernel.
  Pustaka CLFS windows Kernel-Mode	Sistem pengelogan transaksional, Common Log File System (CLFS).
  Pustaka Windows Kernel-Mode WMI	Mekanisme umum untuk mengelola komponen, yang disebut Windows Management Instrumentation (WMI).

• Menulis Driver WDM dan Pengantar WDM memberikan informasi yang diperlukan untuk menulis driver menggunakan Windows Driver Model (WDM).

• Objek Perangkat dan topik lain di Objek Perangkat dan Tumpukan Perangkat menjelaskan bagaimana sistem operasi mewakili perangkat berdasarkan objek perangkat.

• Manajemen Memori untuk Driver Windows menggambarkan bagaimana driver mode kernel mengalokasikan memori untuk tujuan seperti menyimpan data internal, menyangga data selama operasi I/O, dan berbagi memori dengan komponen mode kernel dan mode pengguna lainnya.

• Keamanan Dari Mengontrol Akses Perangkat dan Hak Istimewa ke SDDL untuk objek Perangkat, pastikan driver Anda seaman mungkin.

• Menangani RUNPS menjelaskan cara driver mode kernel menangani paket permintaan I/O (IRP).

• DMA Akses Memori Langsung (DMA) adalah aspek penting dari pengembangan driver, dan topik dalam simpul ini mencakup DMA dari A ke Z.

• Objek Pengontrol mewakili pengontrol perangkat fisik dengan perangkat yang terpasang.

• Interupsi Service Routines (ISR) menangani gangguan untuk driver perangkat fisik yang menerima gangguan.

• Interupsi yang Diberi Sinyal Pesan memicu gangguan dengan menulis nilai ke alamat memori tertentu.

• Panggilan Prosedur Yang Ditangguhkan (Objek DPC) dapat diantrekan dari ISR dan dijalankan di lain waktu dan pada IRQL yang lebih rendah daripada ISR.

• Plug and Play (PnP) berfokus pada dukungan perangkat lunak sistem untuk PnP dan bagaimana driver menggunakan dukungan tersebut untuk mengimplementasikan PnP.

• Power Management menjelaskan arsitektur yang menyediakan pendekatan komprehensif untuk sistem dan manajemen daya perangkat.

• Windows Management Instrumentation (WMI) adalah ekstensi untuk driver mode kernel Anda, yang memungkinkan driver Anda untuk menjadi penyedia WMI. Penyedia WMI membuat data pengukuran dan instrumentasi tersedia untuk konsumen WMI, seperti aplikasi mode pengguna.

• Teknik Pemrograman Driver Driver pemrograman dalam mode kernel Windows membutuhkan teknik yang terkadang berbeda secara signifikan dari pemrograman mode pengguna biasa.

• Fungsi pengakses volatil memori massal (v3) menjelaskan fungsi pengakses volatil memori massal prarilis yang tersedia mulai Windows 11 Pratinjau Insider.