Ekstensi perangkat

Untuk sebagian besar driver tingkat menengah dan terendah, ekstensi perangkat adalah struktur data terpenting yang terkait dengan objek perangkat. Struktur internalnya ditentukan oleh driver, dan biasanya digunakan untuk:

• Pertahankan informasi status perangkat.

• Menyediakan penyimpanan untuk objek yang ditentukan oleh kernel atau sumber daya sistem lainnya, seperti spin lock, yang digunakan oleh driver.

• Pegang data apa pun yang harus dimiliki pengemudi dan di ruang sistem untuk melakukan operasi I/O-nya.

Karena sebagian besar driver bus, fungsi, dan filter (driver tingkat terendah dan menengah) dijalankan dalam konteks utas yang sembarang, yaitu dari utas apa pun yang sedang aktif, ekstensi perangkat (Device Extension) adalah tempat utama bagi setiap driver untuk mempertahankan status perangkat dan semua data khusus perangkat lainnya yang dibutuhkan driver. Misalnya, driver apa pun yang menerapkan rutinitas CustomTimerDpc atau CustomDpc biasanya menyediakan penyimpanan untuk timer yang ditentukan kernel dan/atau objek DPC yang diperlukan dalam ekstensi perangkat.

Setiap driver yang memiliki ISR harus menyediakan penyimpanan untuk pointer ke satu set objek interupsi yang ditentukan kernel, dan sebagian besar driver perangkat menyimpan pointer ini dalam ekstensi perangkat. Setiap driver menentukan ukuran ekstensi perangkat saat membuat objek perangkat, dan setiap driver menentukan konten dan struktur ekstensi perangkatnya sendiri.

Rutinitas IoCreateDevice dan IoCreateDeviceSecure manajer I/O mengalokasikan memori untuk objek perangkat dan ekstensi dari kumpulan memori yang tidak dipagasi.

Setiap rutinitas driver standar yang menerima IRP juga menerima pointer ke objek perangkat yang mewakili perangkat target untuk operasi I/O yang diminta. Rutinitas driver ini dapat mengakses ekstensi perangkat yang sesuai melalui pointer ini. Biasanya, pointer DeviceObject juga merupakan parameter input ke ISR driver tingkat terendah.

Gambar berikut menunjukkan sekumpulan data yang ditentukan driver yang representatif untuk ekstensi perangkat objek perangkat driver tingkat terendah. Driver tingkat yang lebih tinggi tidak akan menyediakan penyimpanan untuk pointer objek interupsi yang dikembalikan oleh IoConnectInterrupt dan diteruskan ke KeSynchronizeExecution dan IoDisconnectInterrupt. Namun, driver tingkat yang lebih tinggi akan menyediakan penyimpanan untuk timer dan objek DPC yang ditunjukkan pada gambar berikut jika driver memiliki rutinitas CustomTimerDpc . Driver dengan tingkat lebih tinggi juga dapat menyediakan penyimpanan untuk kunci putar eksekutif dan antrean kerja yang saling terkait.

Selain menyediakan penyimpanan untuk pointer objek interupsi, driver perangkat tingkat terendah harus menyediakan penyimpanan untuk kunci putar interupsi jika ISR-nya menangani interupsi untuk dua perangkat atau lebih pada vektor-vektor yang berbeda atau jika memiliki lebih dari satu ISR. Untuk informasi selengkapnya tentang mendaftarkan ISR, lihat Mendaftarkan ISR.

Biasanya, driver menyimpan pointer ke objek perangkat mereka di ekstensi perangkat mereka, seperti yang ditunjukkan pada gambar. Driver mungkin juga menyimpan salinan daftar sumber daya untuk perangkat dalam ekstensi.

Driver tingkat lebih tinggi biasanya menyimpan penunjuk ke objek perangkat dari driver tingkat lebih rendah di dalam ekstensi perangkatnya. Driver tingkat yang lebih tinggi harus meneruskan pointer ke objek perangkat driver yang lebih rendah berikutnya ke IoCallDriver, setelah menyiapkan lokasi tumpukan I/O driver yang lebih rendah berikutnya di IRP, seperti yang dijelaskan dalam Menangani IRP.

Perhatikan juga bahwa driver tingkat yang lebih tinggi yang mengalokasikan IRP untuk driver tingkat bawah harus menentukan berapa banyak lokasi tumpukan yang harus dimiliki IRP baru. Secara khusus, jika driver tingkat yang lebih tinggi memanggil IoMakeAssociatedIrp, IoAllocateIrp, atau IoInitializeIrp, driver harus mengakses objek perangkat target driver tingkat bawah berikutnya untuk membaca nilai StackSize-nya , untuk menyediakan StackSize yang benar sebagai argumen untuk rutinitas dukungan ini.

Meskipun driver tingkat yang lebih tinggi dapat membaca data dari objek perangkat driver tingkat bawah berikutnya melalui pointer yang dikembalikan oleh IoAttachDeviceToDeviceStack, driver tersebut harus mengikuti panduan implementasi ini:

• Jangan pernah mencoba menulis data ke objek perangkat driver yang lebih rendah.

  Satu-satunya pengecualian untuk pedoman ini adalah sistem file, yang menyetel dan menghapus DO_VERIFY_VOLUME dalam Flags objek perangkat penggerak media yang dapat dilepas tingkat bawah.

• Jangan pernah mencoba mengakses ekstensi perangkat driver yang lebih rendah karena alasan berikut:

  • Tidak ada cara yang aman untuk menyinkronkan akses ke satu ekstensi perangkat antara dua driver.

  • Sepasang driver yang menerapkan skema komunikasi backdoor seperti itu tidak dapat ditingkatkan satu per satu, tidak dapat memasukkan driver perantara di antara mereka tanpa mengubah sumber driver yang ada, dan tidak dapat dikomputasi ulang dan dipindahkan dengan mudah dari satu platform Windows ke platform Windows berikutnya.

Untuk mempertahankan interoperabilitas dengan driver tingkat bawah dari satu platform atau versi Windows ke versi berikutnya, driver tingkat atas harus menggunakan kembali IRP yang diberikan kepada mereka atau membuat IRP baru, dan mereka harus menggunakan IoCallDriver untuk mengkomunikasikan permintaan ke driver tingkat bawah.