用户模式 SPB 外设驱动程序的硬件资源

项目
06/15/2023

本主题中的代码示例演示用户模式驱动程序框架 (UMDF) 驱动程序如何在简单外围总线 (SPB) 获取运行设备所需的硬件资源。这些资源中包含驱动程序用于建立与设备的逻辑连接的信息。其他资源可能包括中断以及一个或多个 GPIO 输入或输出引脚。 (GPIO 引脚是配置为输入或输出的通用 I/O 控制器设备上的引脚;有关详细信息，请参阅 GPIO 控制器驱动程序。) 与内存映射的设备不同，SPB 连接的外围设备不需要系统内存地址块来将其寄存器映射到其中。

此驱动程序实现 IPnpCallbackHardware2 接口，并在调用驱动程序的 IDriverEntry：：OnDeviceAdd 方法期间向 UMDF 注册此接口。框架调用 IPnpCallbackHardware2 接口中的方法，以通知驱动程序设备电源状态的更改。

将电源还原到 SPB 连接的外围设备时，驱动程序框架会调用 IPnpCallbackHardware2：：OnPrepareHardware 方法，以通知驱动程序必须准备好使用此设备。在此调用期间，驱动程序接收两个硬件资源列表作为输入参数。 pWdfResourcesRaw 参数指向原始资源列表，pWdfResourcesTranslated 参数指向已翻译的资源列表。这两个参数都是指向 IWDFCmResourceList 对象的指针。转换的资源包括 SPB 外围设备驱动程序建立与 SPB 连接的外围设备的逻辑连接所需的 连接 ID 。有关详细信息，请参阅 SPB 外围设备的连接 ID。

若要使 UMDF 外围驱动程序能够接收其资源列表中的连接 ID，安装驱动程序的 INF 文件必须在其特定于 WDF 的 DDInstall 节中包含以下指令：

UmdfDirectHardwareAccess = AllowDirectHardwareAccess 有关此指令的详细信息，请参阅在 INF 文件中指定 WDF 指令。

下面的代码示例演示驱动程序的 OnPrepareHardware 方法如何从 pWdfResourcesTranslated 参数获取连接 ID。

BOOLEAN fConnectIdFound = FALSE;
BOOLEAN fDuplicateFound = FALSE;
LARGE_INTEGER connectionId = 0;
ULONG resourceCount;

resourceCount = pWdfResourcesTranslated->GetCount();

// Loop through the resources and save the relevant ones.
for (ULONG ix = 0; ix < resourceCount; ix++)
{
    PCM_PARTIAL_RESOURCE_DESCRIPTOR pDescriptor;

    pDescriptor = pWdfResourcesTranslated->GetDescriptor(ix);

    if (pDescriptor == NULL)
    {
        hr = E_POINTER;
        break;
    }

    // Determine the resource type.
    switch (pDescriptor->Type)
    {
    case CmResourceTypeConnection:
        {
            // Check against the expected connection types.
            UCHAR Class = pDescriptor->u.Connection.Class;
            UCHAR Type = pDescriptor->u.Connection.Type;

            if (Class == CM_RESOURCE_CONNECTION_CLASS_SERIAL)
            {
                if (Type == CM_RESOURCE_CONNECTION_TYPE_SERIAL_I2C)
                {
                    if (fConnIdFound == FALSE)
                    {
                        // Save the SPB connection ID.
                        connectionId.LowPart = pDescriptor->u.Connection.IdLowPart;
                        connectionId.HighPart = pDescriptor->u.Connection.IdHighPart;
                        fConnectIdFound = TRUE;
                    }
                    else
                    {
                        fDuplicateFound = TRUE;
                    }
                }
            }

            if (Class == CM_RESOURCE_CONNECTION_CLASS_GPIO)
            {
                // Check for GPIO pin resource.
                ...
            }
        }
        break;

    case CmResourceTypeInterrupt:
        {
            // Check for interrupt resources.
            ...
        }
        break;

    default:
        // Ignore all other resource descriptors.
        break;
    }
}

前面的代码示例将 SPB 连接的外围设备的连接 ID 复制到名为的 connectionId变量中。下面的代码示例演示如何将连接 ID 合并到可用于标识外围设备的设备路径名称中。

WCHAR szTargetPath[100];
HRESULT hres;

// Create the device path using the well-known resource hub
// path name and the connection ID.
//
// TODO: Replace this hardcoded string with the appropriate
//       helper method from Reshub.h when available.
hres = StringCbPrintfW(&szTargetPath[0],
                       sizeof(szTargetPath),
                       L"\\\\.\\RESOURCE_HUB\\%0*I64x",
                       (size_t)(sizeof(LARGE_INTEGER) * 2),
                       connectionId.QuadPart);
if (FAILED(hres))
{
     // Error handling
     ...
}

前面的代码示例将 SPB 连接的外围设备的路径名称写入数组中 szTargetPath 。下面的代码示例使用此设备路径名称打开 SPB 连接的外围设备的文件句柄。

UMDF_IO_TARGET_OPEN_PARAMS openParams;

openParams.dwShareMode = 0;
openParams.dwCreationDisposition = OPEN_EXISTING;
openParams.dwFlagsAndAttributes = FILE_FLAG_OVERLAPPED;
hres = pRemoteTarget->OpenFileByName(&szTargetPath[0],
                                     (GENERIC_READ | GENERIC_WRITE),
                                     &openParams);
if (FAILED(hres))
{
    // Error handling
    ...
}

在前面的代码示例中 pRemoteTarget ，变量是指向 IWDFRemoteTarget 对象的指针。如果调用 IWDFRemoteTarget：：OpenFileByName 方法成功，则 SPB 连接的外围设备的驱动程序可以使用 IWDFRemoteTarget 对象向外围设备发送 I/O 请求。在驱动程序将读取、写入或 IOCTL 请求发送到外围设备之前，驱动程序会调用 IWDFRemoteTarget：：FormatRequestForRead、 IWDFRemoteTarget：：FormatRequestForWrite 或 IWDFRemoteTarget：：FormatRequestForIoctl 方法来格式化 I/O 请求。 IWDFRemoteTarget 接口从 IWDFIoTarget 接口继承这三种方法。接下来，驱动程序调用 IWDFIoRequest：：Send 方法，将 I/O 请求发送到 SPB 连接的外围设备。

在以下代码示例中，SPB 外围设备驱动程序调用 Send 方法将 IRP_MJ_WRITE 请求发送到 SPB 连接的外围设备。

HRESULT hres;
IWDFMemory *pInputMemory = NULL;
IWDFRemoteTarget *pWdfIoRequest = NULL;

// Create a new I/O request.
if (SUCCEEDED(hres))
{
    hres = pWdfDevice->CreateRequest(NULL, 
                                     pWdfDevice, 
                                     &pWdfIoRequest);
    if (FAILED(hres))
    {
        // Error handling
        ...
    }
}

// Allocate memory for the input buffer.
if (SUCCEEDED(hres))
{
    hres = pWdfDriver->CreatePreallocatedWdfMemory(pInBuffer, 
                                                   inBufferSize, 
                                                   NULL,
                                                   pWdfIoRequest,
                                                   &pInputMemory);
    if (FAILED(hres))
    {
        // Error handling
        ...
    }

    // After this call, the parent holds the only reference.
    pWdfMemory->Release();
}

// Format the I/O request for a write operation.
if (SUCCEEDED(hres))
{
    hres = pRemoteTarget->FormatRequestForWrite(pWdfIoRequest,
                                                NULL,
                                                pInputMemory, 
                                                NULL, 
                                                0);
    if (FAILED(hres))
    {
        // Error handling
        ...
    }
}

// Send the request to the SPB controller.
if (SUCCEEDED(hres))
{
    ULONG Flags = fSynchronous ? WDF_REQUEST_SEND_OPTION_SYNCHRONOUS : 0;

    // Set the I/O completion callback.
    if (!fSynchronous)
    {
        pWdfIoRequest->SetCompletionCallback(pCallback, NULL);
    }

    hres = pWdfIoRequest->Send(pRemoteTarget, Flags, 0);
    if (FAILED(hres))
    {
        // Error handling
        ...
    }
}

if (fSynchronous || FAILED(hres))
{
    pWdfIoRequest->DeleteWdfObject();
    SAFE_RELEASE(pWdfIoRequest);
}

前面的代码示例执行以下操作：

变量 pWdfDevice 是指向框架设备对象的 IWDFDevice 接口的指针，该对象表示 SPB 连接的外围设备。 IWDFDevice：：CreateRequest 方法创建 I/O 请求，并将此请求封装在变量指向的 IWDFIoRequest 接口实例中pWdfIoRequest。
变量 pWdfDriver 是指向表示 SPB 外围设备驱动程序的框架驱动程序对象的 IWDFDriver 接口的指针。 pInBuffer和 inBufferSize 变量指定包含写入请求数据的输入缓冲区的地址和大小。 IWDFDriver：：CreatePreallocatedWdfMemory 方法为输入缓冲区创建框架内存对象，并将所pWdfIoRequest指向的 IWDFIoRequest 对象指定为内存对象的父对象 (，以便在释放内存对象的父对象) 时自动释放内存对象。驱动程序调用 Release 方法以释放其对内存对象的本地引用后，父级将保留对此对象的唯一引用。
变量 pWdfRemoteTarget 是从前面的代码示例中的 OpenFileByName 调用获取的远程目标指针。 IWDFRemoteTarget：：FormatRequestForWrite 方法格式化写入操作的 I/O 请求。
如果要同步发送写入请求，则 fSynchronous 变量为 TRUE ;如果要异步发送，则变量为 FALSE 。变量 pCallback 是指向以前创建的 IRequestCallbackRequestCompletion 接口的指针。如果要异步发送请求，则对 IWDFIoRequest：：SetCompletionCallback 方法的调用将注册此接口。稍后，将调用 IRequestCallbackRequestCompletion：：OnCompletion 方法，以便在请求异步完成时通知驱动程序。
Send 方法将格式化的写入请求发送到 SPB 连接的外围设备。变量 Flags 指示是以同步方式还是异步发送写入请求。
如果请求是同步发送的， 则 IWDFIoRequest：:D eleteWdfObject 方法将删除由 pWdfIoRequest 指向的 I/O 请求对象和由 pInputMemory指向的子对象。 IWDFIoRequest 接口从 IWDFObject 接口继承此方法。如果请求是异步发送的，则应稍后在驱动程序的 OnCompletion 方法中调用 DeleteWdfObject 方法。

上述代码示例的替代实现可能在驱动程序初始化期间创建 IWDFIoRequest 和 IWDFMemory 对象，并重复使用这些对象，而不是在每次发送 I/O 请求时创建和删除新对象。有关详细信息，请参阅 IWDFIoRequest2：：Reuse 和 IWDFMemory：：SetBuffer。

此外，如果发送调用成功，备用实现可能会检查 I/O 请求中的 I/O 状态代码。有关详细信息，请参阅 IWDFIoRequest：：GetCompletionParams。

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