Designguide för drivrutinsarkitektur i kernelläge

Information om programmeringsgränssnitt som drivrutinen kan implementera eller anropa finns i Kernel-Mode-drivrutinsreferensen.

Det här avsnittet innehåller allmänna begrepp som hjälper dig att förstå programmering i kernelläge och beskriver specifika tekniker för kernelprogrammering. En allmän översikt över Windows-drivrutiner finns i Komma igång med att utveckla Windows-drivrutiner, som ger en översikt över Windows-komponenter, listar de typer av enhetsdrivrutiner som används i Windows, diskuterar målen för Windows-enhetsdrivrutiner och diskuterar allmänna exempeldrivrutiner som ingår i paketet.

Det här avsnittet innehåller konceptuell information som beskriver och hjälper dig att skapa drivrutiner i kernelläge.

• En översikt som innehåller:

  • En översikt över Windows-komponenter

  • Designmål för Kernel-Mode drivrutiner

  • En katalog med exempel på Kernel-Mode drivrutiner

  • Metodtips för utveckling av kerneldrivrutiner som kompilerats av Microsoft Surface-teamet

• Kernel-Mode Components beskriver de primära kärnlägeshanterarna och komponenterna i Windows-operativsystemet.

  Komponent	Beskrivning
  Chefer
  Windows Kernel-Mode Object Manager	Hanterar objekt: filer, enheter, synkroniseringsmekanismer, registernycklar och så vidare.
  Minneshanteraren för Windows Kernel-Mode	Hanterar fysiskt minne för operativsystemet.
  Process- och trådhanteraren för Windows Kernel-Mode	Hanterar exekveringen av alla trådar i en process.
  Windows Kernel-Mode I/O Manager	Hanterar kommunikationen mellan program och de gränssnitt som tillhandahålls av enhetsdrivrutiner.
  Windows Kernel-Mode Plug and Play Manager	Ett undersystem av I/O-chefen, Plug and Play-hanteraren (PnP) gör det möjligt för en dator att känna igen när en enhet läggs till i systemet.
  Windows Kernel-Mode Power Manager	Hanterar ordnad ändring av energistatus för alla enheter som stöder energisparlägesändringar.
  Windows Kernel-Mode Configuration Manager	Hanterar registret, till exempel övervakning av ändringar i registret eller registrering av återanrop för specifika registerdata.
  Windows Kernel-Mode Kernel Transaction Manager	Implementerar transaktionsbearbetning i kernelläge.
  Referensmonitor för säkerhet i Windows Kernel-Mode	Tillhandahåller rutiner för att drivrutinen ska fungera med åtkomstkontroll.
  Bibliotek
  Windows Kernel-Mode Kernel-bibliotek	Implementerar de kärnfunktioner som allt annat i operativsystemet är beroende av. Microsoft Windows-kerneln tillhandahåller grundläggande åtgärder på låg nivå, till exempel schemaläggning av trådar eller maskinvaruavbrott för routning.
  Supportbibliotek för Windows Kernel-Mode Executive	Refererar till komponenter i kernelläge som tillhandahåller olika tjänster till enhetsdrivrutiner, inklusive: objekthantering, minneshantering, process- och trådhantering, hantering av indata/utdata och konfigurationshantering.
  Windows Kernel-Mode Run-Time-bibliotek	En uppsättning vanliga verktygsrutiner som behövs av olika komponenter i kernelläge.
  Windows Kernel-Mode bibliotek för säkra strängar	Ett säkert strängbibliotek för att ge större säkerhet i kernellägesutveckling.
  Windows Kernel-Mode DMA-bibliotek	Ett DMA-bibliotek (Direct Memory Access) för enhetsdrivrutinsutvecklare.
  Windows Kernel-Mode HAL-bibliotek	Ett maskinvaruabstraktionslager (HAL) för utveckling av drivrutinsutveckling i kernelläge.
  Windows Kernel-Mode CLFS-bibliotek	Ett transaktionsloggningssystem, Common Log File System (CLFS).
  Windows Kernel-Mode WMI-bibliotek	En allmän mekanism för att hantera komponenter, som kallas WMI (Windows Management Instrumentation).

• Skriva WDM-drivrutiner och introduktion till WDM ger information som behövs för att skriva drivrutiner med hjälp av Windows Driver Model (WDM).

• Enhetsobjekt och andra artiklar i Enhetsobjekt och Enhetsstackar beskriver hur operativsystemet representerar enheter efter enhetsobjekt.

• Minneshantering för Windows-drivrutiner illustrerar hur drivrutiner i kernelläge allokerar minne för ändamål som att lagra interna data, buffra data under I/O-åtgärder och dela minne med andra komponenter i kernelläge och användarläge.

• Säkerhet Kontrollera att drivrutinerna är så säkra som möjligt från Kontrollera enhetsåtkomst och behörigheter till SDDL (Security Descriptor Definition Language) för enhetsobjekt.

• Hantering av IP-adresser beskriver hur drivrutiner i kernelläge hanterar I/O-begärandepaket (IRP:er).

• DMA Direkt minnesåtkomst (DMA) är en viktig aspekt av drivrutinsutvecklingen och artiklarna i den här noden omfattar DMA från A till Z.

• Styrenhetsobjekt representerar en fysisk enhetsstyrenhet med anslutna enheter.

• Avbrottsrutiner (ISR) hanterar avbrott för drivrutiner för en fysisk enhet som tar emot avbrott.

• Message-Signaled Avbrott utlöser ett avbrott genom att skriva ett värde till en viss minnesadress.

• Uppskjutna proceduranrop (DPC-objekt) kan placeras i kö från ISR:er och köras vid ett senare tillfälle och vid en lägre IRQL än ISR.

• Plug and Play (PnP) fokuserar på systemprogramvarans stöd för PnP och hur drivrutiner använder det stödet för att implementera PnP.

• Power Management beskriver arkitekturen som ger en omfattande metod för system- och enhetskrafthantering.

• Windows Management Instrumentation (WMI) är tillägg till drivrutinen i kernelläge, vilket gör att drivrutinen kan bli en WMI-provider. En WMI-provider gör mät- och instrumentationsdata tillgängliga för WMI-konsumenter, till exempel program i användarläge.

• Programmeringstekniker för drivrutin Programmeringsdrivrutiner i kernelläget i Windows kräver tekniker som ibland skiljer sig avsevärt från programmering i användarläge.