オブジェクト指向でドライバ開発

Windows XP, Vista では User-mode Driver Framework (UMDF) という
ユーザモードで走るドライバ開発のフレームワークがあるみたい。

しかも、ドライバが COM サーバとして書けるようだ。

…デバドラがオブジェクト指向な時代がついに到来か！！

というわけで Microsoft にあったドキュメントを読んでみた。
全訳しても何の意味もないので（読めばいいだけだし）
要点だけ備忘録としてメモメモ。

紹介

• Windows XP, Vista で使用可能
• カメラ・ポータブルミュージックプレイヤーのような Protocol Device Class に対応
• Protocol-based or serial bus based ( ex. USB ) なドライバ
  • PDA や携帯のような Portable strage
  • Portable media player
  • USB バルク転送
  • 補助ディスプレイデバイス
• デバイスは直接もしくはネットワークや無線 ( Bluetooth ) を介して接続可能
• ソフトウェアのみで完結するドライバも対応
• 以下を必要とするドライバは KernelMode にて
  • 割り込み制御
  • DMA のようなハードウェアへの直接アクセス
  • 厳密なタイミング制御
  • nonpaged pool やその他 KernelMode で予約されたリソース

動作モデル

• 動作の肝となるモジュール
  • Reflector
    • KernelMode のフィルタドライバ。Kernel からの I/O などの通信を拿捕して UserMode 側とのやり取りを行う。
  • Host process
    • "Windows Driver Foundation - User-mode Driver Framework" という名前の Windows サービス。UserMode で動いていて、Reflector と直接通信する。COM である UserMode ドライバの親となる。
• UMDF は COM のサブセットとして、COM プログラミングパターン
• COM のすべての機能を使うわけではない
  • 寿命管理とインターフェースのみを活用
  • IUnknown から派生し、AddRef, Release, QueryInterface を実装
• UMDF は LocalService セキュリティコンテキストで走る

UMDF ドライバの実装

• Win32 API や、その他 UserMode ライブラリが利用可能
• 以下のものを必ず実装すること
  • COM で必要な DllGetClassObject 関数
  • DriverObject 生成のための IClassFactory クラス
  • 各ドライバクラスに IDriverEntry インターフェースの実装

実装のメモ

• UMDF の設定は、初期化時に IWDFDeviceInitialize::RetrieveDevicePropertyStore メソッド
  • IWDFNamedPropertyStore のポインタがもらえる
• IWDFDeviceInitialize::AutoForwardCreateCleanupClose
• IQueueCallbackCreate::OnCreateFile は実装しないと成功したことになるので注意。
  • 明示的に失敗を return しよう
• IFileCallbackCleanup, IFileCallbackClose も存在しないと自動成功