デバイスレジスターの読み取りと書き込み

[アーティクル]
04/05/2024

Finding and Mapping Hardware Resourcesの説明に従ってドライバーがレジスターをマップした後、KMDF ドライバーはHAL Library Routinesを使用してレジスターの読み取りと書き込みを行い、UMDF ドライバー (バージョン 2.0 以降) では通常、WDF Register/Port Access Functionsを使用します。

UMDF ドライバーがメモリマップトレジスターに直接アクセスする必要がある場合は、INF ディレクティブUmdfRegisterAccessMode を RegisterAccessUsingUserModeMappingに設定し、そしてWdfDeviceGetHardwareRegisterMappedAddressを呼び出して、ユーザーモードでマップされたアドレスを取得できます。フレームワークは、この方法で実行される読み取りアクセスと書き込みアクセスを検証しないため、この方法はレジスターアクセスには推奨されません。 UMDF INF ディレクティブの完全なリストについては、Specifying WDF Directives in INF Filesをご参照ください。

次の例には、KMDF (1.13 以降) または UMDF (2.0 以降) を使用してコンパイルできるコードが含まれています。この例は、ドライバーが EvtDevicePrepareHardware コールバック関数を使用してメモリマップトレジスターリソースを調べて、ユーザーモードのアドレス空間にマップする方法を示します。この例は、メモリロケーションにアクセスする方法を示します。

デバイスレジスターとポートにアクセスする前に、UMDF ドライバーは、ドライバーのINF ファイルで UmdfDirectHardwareAccess ディレクティブを AllowDirectHardwareAccessに設定する必要があります。

NTSTATUS
 MyDevicePrepareHardware (
    IN WDFDEVICE  Device,
    IN WDFCMRESLIST  ResourcesRaw,
    IN WDFCMRESLIST  ResourcesTranslated
    )
  
{
    PCM_PARTIAL_RESOURCE_DESCRIPTOR desc = NULL;
    PCM_PARTIAL_RESOURCE_DESCRIPTOR  descTranslated = NULL;
    PHYSICAL_ADDRESS regBasePA = {0};
    ULONG regLength = 0;
    BOOLEAN found = FALSE;
    ULONG  i;
    PFDO_DATA deviceContext;
    NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS;
    
    UNREFERENCED_PARAMETER(ResourcesRaw);

    MyKdPrint(("MyEvtDevicePrepareHardware Device 0x%p ResRaw 0x%p ResTrans "
        "0x%p Count %d\n", Device, ResourcesRaw, ResourcesTranslated,
        WdfCmResourceListGetCount(ResourcesTranslated)));

#ifndef _KERNEL_MODE
    WDF_DEVICE_IO_TYPE stackReadWriteIotype = WdfDeviceIoUndefined; 
    WDF_DEVICE_IO_TYPE stackIoctlIotype = WdfDeviceIoUndefined;
    WdfDeviceGetDeviceStackIoType(Device,
                                  &stackReadWriteIotype,
                                  &stackIoctlIotype);
    MyKdPrint(("Device 0x%p stackReadWriteIoType %S stackIoctlIoType %S\n",
        Device,
        GetIoTypeName(stackReadWriteIotype),
        GetIoTypeName(stackIoctlIotype)
        ));

#endif

    deviceContext = ToasterFdoGetData(Device);
    
    //
    // Scan the list and identify our resource
    //
    for (i = 0; i < WdfCmResourceListGetCount(ResourcesTranslated); i++) {
        desc = WdfCmResourceListGetDescriptor(Resources, i);
        descTranslated =  WdfCmResourceListGetDescriptor(ResourcesTranslated, i);
           
        switch (desc->Type) {
            case CmResourceTypeMemory:
                MyKdPrint(("EvtPrepareHardware: found CmResourceTypeMemory resources \n"));
                //
                // see if this is the memory resource we're looking for
                // 
                if (desc->u.Memory.Length == 0x200) {
                    regBasePA = desc->u.Memory.Start;
                    regLength = desc->u.Memory.Length;
                    found = TRUE;                    
                }
                break;
                
            case CmResourceTypePort:
                MyKdPrint(("EvtPrepareHardware: found CmResourceTypePort"
                    " resource\n"));

                switch(descTranslated->Type) {

                case CmResourceTypePort:
                    deviceContext->PortWasMapped = FALSE;
                    deviceContext->PortBase = 
                        ULongToPtr(descTranslated->u.Port.Start.LowPart);
                    deviceContext->PortCount = descTranslated ->u.Port.Length;
                    MyKdPrint(("Resource Translated Port: (%x) Length: (%d)\n",
                             descTranslated->u.Port.Start.LowPart,
                             descTranslated->u.Port.Length));                        
                    break;
                    
                case CmResourceTypeMemory:
                    //
                    // Map the memory
                    //

#if IS_UMDF_DRIVER                    
                    status = WdfDeviceMapIoSpace(
                                            Device,
                                            descTranslated->u.Memory.Start,
                                            descTranslated->u.Memory.Length,
                                            MmNonCached,
                                            &deviceContext->PortBase
                                            );

                    if (!NT_SUCCESS(status)) {
                        WdfVerifierDbgBreakPoint();
                    }
#else
                    deviceContext->PortBase = (PVOID) 
                                        MmMapIoSpace(
                                            descTranslated->u.Memory.Start,
                                            descTranslated->u.Memory.Length,
                                            MmNonCached
                                            );
                    UNREFERENCED_PARAMETER(status);

#endif
                    deviceContext->PortCount = descTranslated->u.Memory.Length;
                    deviceContext->PortWasMapped = TRUE;
                    MyKdPrint(("Resource Translated Memory: (%x) Length: (%d)\n",
                             descTranslated->u.Memory.Start.LowPart,
                             descTranslated->u.Memory.Length));                        
                    break;
                default:
                    MyKdPrint(("Unhandled resource_type (0x%x)\n", 
                        descTranslated->Type));
                }
                break;

            case CmResourceTypeInterrupt:
                MyKdPrint(("EvtPrepareHardware: found CmResourceTypeInterrupt"
                    "resource\n"));
                break;                

            case CmResourceTypeConnection:
                MyKdPrint(("EvtPrepareHardware: found CmResourceTypeConnection"
                    "resource\n"));
                break;                

            default:
                MyKdPrint(("EvtPrepareHardware: found resources of type %d"
                    "(CM_RESOURCE_TYPE)\n", desc->Type));
                break;
        }
    }


//
// Next, the driver uses register/port access macros to access the port.
//

    if ((PUCHAR)&deviceContext->PortBase != NULL) {
        UCHAR data;
        
#ifndef _KERNEL_MODE
        data = WDF_READ_PORT_UCHAR(Device, (PUCHAR)deviceContext->PortBase);
#else
        data = READ_PORT_UCHAR((PUCHAR)deviceContext->PortBase);
#endif

        MyKdPrint(("Read value %d from port address 0x%p\n", data, 
            deviceContext->PortBase));
    }
  
  if (i == 0) {
        MyKdPrint(("EvtPrepareHardware: no cm resources found \n"));
    }
    
    return STATUS_SUCCESS;
}



NTSTATUS
 MyDeviceReleaseHardware (
    IN WDFDEVICE  Device,
    IN WDFCMRESLIST  ResourcesTranslated
    )

{
    PFDO_DATA deviceContext;

    UNREFERENCED_PARAMETER(ResourcesTranslated);

    MyKdPrint(("CovEvtDeviceReleaseHardware Device 0x%p ResTrans 0x%p\n", 
        Device, ResourcesTranslated));

    deviceContext = ToasterFdoGetData(Device);

    if (deviceContext->PortWasMapped) {
#if IS_UMDF_DRIVER
        WdfDeviceUnmapIoSpace(Device,
                              deviceContext->PortBase,
                              deviceContext->PortCount);
#else
        MmUnmapIoSpace(deviceContext->PortBase,
                     deviceContext->PortCount);
#endif
    }

    return STATUS_SUCCESS;
}

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