Guida alla progettazione dell'architettura dei driver in modalità kernel

Per informazioni sulle interfacce di programmazione che il driver può implementare o chiamare, consultare il Riferimento per i driver in modalità kernel.

Questa sezione include concetti generali che consentono di comprendere la programmazione in modalità kernel e descrive tecniche specifiche della programmazione del kernel. Per una panoramica generale dei driver windows, vedi Introduzione allo sviluppo di driver Windows, che offre una panoramica dei componenti di Windows, elenca i tipi di driver di dispositivo usati in Windows, illustra gli obiettivi dei driver di dispositivo Windows e illustra i driver di dispositivo di esempio generici inclusi nel kit.

Questa sezione contiene informazioni concettuali che descrivono e consentono di compilare driver in modalità kernel.

• Una panoramica contenente:

  • Panoramica dei componenti di Windows

  • Obiettivi di progettazione per i driver in modalità kernel

  • Catalogo dei driver di esempio Kernel-Mode

  • Procedure consigliate per lo sviluppo di driver kernel, come compilato dal team di Microsoft Surface

• I componenti in modalità kernel descrivono i principali gestori e componenti in modalità kernel del sistema operativo Windows.

  Componente	Descrizione
  Dirigenti
  Gestione oggetti in modalità kernel di Windows	Gestisce gli oggetti: file, dispositivi, meccanismi di sincronizzazione, chiavi del Registro di sistema e così via.
  Gestione memoria in modalità kernel di Windows	Gestisce la memoria fisica per il sistema operativo.
  Gestione dei processi e dei thread in modalità kernel di Windows	Gestisce l'esecuzione di tutti i thread in un processo.
  Gestione I/O in modalità kernel di Windows	Gestisce la comunicazione tra le applicazioni e le interfacce fornite dai driver di dispositivo.
  Gestore Plug and Play in modalità kernel di Windows	Un sottosistema della gestione di I/O, il gestore Plug and Play (PnP) consente a un PC di riconoscere quando un dispositivo viene aggiunto al sistema.
  Power Manager in modalità kernel di Windows	Gestisce la modifica ordinata dello stato di alimentazione per tutti i dispositivi che supportano le modifiche dello stato di alimentazione.
  Gestione configurazione in modalità kernel di Windows	Gestisce il Registro di sistema, ad esempio il monitoraggio delle modifiche nel Registro di sistema o la registrazione di callback su dati del Registro di sistema specifici.
  Gestore delle transazioni del Kernel in modalità kernel di Windows	Implementa l'elaborazione delle transazioni in modalità kernel.
  Monitoraggio delle informazioni di riferimento sulla sicurezza in modalità kernel di Windows	Fornisce routine per consentire al driver di lavorare con il controllo di accesso.
  Librerie
  Libreria kernel in modalità kernel di Windows	Implementa la funzionalità di base da cui dipende tutto il resto del sistema operativo. Il kernel di Microsoft Windows fornisce operazioni di base di basso livello, ad esempio la pianificazione di thread o l'interruzione dell'hardware di routing.
  Libreria di supporto esecutivo per la modalità kernel di Windows	Si riferisce a componenti in modalità kernel che forniscono vari servizi ai driver di dispositivo, tra cui: gestione degli oggetti, gestione della memoria, gestione dei processi e thread, gestione di input/output e gestione della configurazione.
  Libreria di runtime in modalità kernel di Windows	Set di routine di utilità comuni necessarie per vari componenti in modalità kernel.
  Libreria di stringhe sicure in modalità kernel di Windows	Libreria di stringhe sicure per garantire maggiore sicurezza nello sviluppo in modalità kernel.
  Libreria DMA in modalità kernel di Windows	Libreria DMA (Direct Memory Access) per sviluppatori di driver di dispositivo.
  Libreria HAL in modalità kernel di Windows	Livello di astrazione hardware (HAL) per lo sviluppo di driver in modalità kernel.
  Libreria CLFS in modalità kernel di Windows	Un sistema di registrazione transazionale, Common Log File System (CLFS).
  Libreria WMI in modalità kernel di Windows	Un meccanismo generale per la gestione dei componenti, denominato Strumentazione gestione Windows (WMI).

• La scrittura di driver WDM e l'introduzione a WDM forniscono informazioni necessarie per scrivere driver usando il modello di driver Windows (WDM).

• Gli oggetti dispositivo e gli altri articoli in Oggetti dispositivo e Stack di dispositivi descrivono come il sistema operativo rappresenta i dispositivi in base agli oggetti dispositivo.

• Gestione della memoria per i driver windows illustra come i driver in modalità kernel allocano memoria per scopi quali l'archiviazione di dati interni, il buffering dei dati durante le operazioni di I/O e la condivisione della memoria con altri componenti in modalità kernel e utente.

• Sicurezza Dal controllo dell'accesso ai dispositivi e ai privilegi al linguaggio SDDL (Security Descriptor Definition Language) per gli oggetti Device, assicurarsi che i driver siano il più sicuri possibile.

• Gestione degli IRP descrive come i driver in modalità kernel gestiscono i pacchetti di richiesta di I/O (IRP).

• DMA L'accesso diretto alla memoria (DMA) è un aspetto fondamentale dello sviluppo dei driver e gli articoli in questo nodo riguardano DMA da A a Z.

• Oggetti Controller rappresentano un controller di dispositivo fisico con dispositivi collegati.

• Routine di Servizio Interruzioni (ISR) gestiscono le interruzioni per i driver di un dispositivo fisico che riceve interruzioni.

• Gli interrupt attivati tramite segnalazione di messaggio innescano un'interruzione scrivendo un valore in un determinato indirizzo di memoria.

• Le chiamate di procedure posticipate (oggetti DPC) possono essere accodate dagli ISR e vengono eseguite in un momento successivo e a un IRQL inferiore rispetto all'ISR.

• Plug and Play (PnP) è incentrato sul supporto software di sistema per PnP e sul modo in cui i driver usano tale supporto per implementare PnP.

• Gestione dell'energia descrive l'architettura che fornisce un approccio completo al sistema e alla gestione dell'energia del dispositivo.

• Strumentazione gestione Windows (WMI) sono estensioni per il driver in modalità kernel, che consentono al driver di diventare un provider WMI. Un provider WMI rende disponibili i dati di misurazione e strumentazione per i consumer WMI, ad esempio le applicazioni in modalità utente.

• Tecniche di programmazione dei driver I driver di programmazione nella modalità kernel di Windows richiedono tecniche che a volte differiscono in modo significativo dalla programmazione in modalità utente.