流微型驱动开发指南（一）_avstream minidriver-优快云博客

流微型驱动开发指南

注意：本节详述了已经过时的Stream.sys类驱动。随着Microsoft Windows XP的正式发布，Microsoft建议硬件制造商考虑使用下一代Class模型——AVStream——来开发新的，非音频多媒体驱动程序。相关细节可参看《AVStream Overview》一章。Microsoft现在只对Stream.sys提供基本的支持。如果你要开发一个音频Minidriver，请参看《Audio Miniport Drivers》一章。

很多种设备都通过提供流式Minidriver来得到（操作系统的）支持。尤其是视频捕捉设备，譬如数码相机和DVD播放机，它们都是通过提供流式Minidriver来获得支持的，类似的还有外部音频设备。更多介绍可参考《Video Capture Minidriver Design Guide》和《Vendor-Supplied DVD Drivers》。

流Minidriver支持内核流。在此我假定本文的读者已经熟悉了内核流的相关基本概念。如果你不明白，请先阅读《Kernel Streaming Overview》

设计Stream Class Driver的目的，就是通过处理许多和操作系统进行交互的细节，来使流式设备驱动的开发更加简单。

Minidriver让Stream Class Driver代表它处理同步问题。举个例子，Stream Class Driver可以为Minidriver随意地串行化I/O请求。通过让Class Driver为它处理同步问题，Minidriver可以做到多处理器平台安全，但是代码却是不可重入的。这样很适合后端(low-end)到中端（medium-end）的硬件。

Class Driver会自动对文件操作进行同步。例如，通过互斥体（Mutex）、信号量（Semaphores）或者事件（Event），打开流和打开设备的操作可以被正确地串行化，无需Minidriver的参与。

Class Driver从Minidriver中抽象了内核流的具体实现细节。

Class Driver处理所有和PnP管理器之间的交互动作。例如：

Class Driver代表Minidriver创建功能性设备对象（Functional device object）。

Class Driver管理资源设置（如翻译端口地址，翻译并映射内存范围，连接中断）

Class Driver处理PnP IRP包。比如IRP_MN_START_DEVICE, or IRP_MN_STOP_DEVICE。

所有的低级缓冲区管理也是由Class Driver完成的。

如果必要的话，分配DMA适配器对象。

映射缓冲区，并为DMA创建scatter/gather列表。

为DMA和PIO正确锁定并回写（Locking and flushing）缓冲区

所有的IO控制码的正确性验证也是由Class Driver完成的。

Class Driver通过看门狗定时器为所有的请求打上时间戳。

Minidriver自己并不创建设备对象，它在必要的时候可以分享Class Driver的设备对象。这样可以节约对系统资源占用。

每个适配器只创建一个设备对象。而适配器所支持的Mulitiple SubDevice（称为流，Stream）则用WDM Streaming Pins来描述。

一、Class Driver 和 Minidriver 的定义

Class Driver是由微软提供的一种中间驱动（或称媒介驱动），用来在硬件厂商提供的Minidriver和操作系统之间提供一个简单的接口。Minidriver是一个硬件相关的DLL，它通过函数调用的方式，使用微软提供的Class Driver来完成大部分动作，它只提供和设备紧密相关的控制。

在WDM模型中，Minidriver向Class Driver注册所有和它相关联的硬件适配器（Hardware Adapter），然后Class Driver会创建一个文件对象（File Object）来描述向它注册的每个适配器。Minidriver使用Class Driver的设备对象（Device Object）来进行系统调用。用户态的客户代码可通过WDM流（WDM Streaming）访问Class Driver。