使用 MDL

發行項
06/15/2023

跨越一系列連續虛擬記憶體位址的 I/O 緩衝區可以分散到數個實體頁面，而且這些頁面可以是不連續的。作業系統會使用 記憶體描述項清單 (MDL) 來描述虛擬記憶體緩衝區的實體頁面配置。

MDL 是由 MDL 結構所組成，後面接著描述 I/O 緩衝區所在實體記憶體的資料陣列。 MDL 的大小會根據 MDL 描述的 I/O 緩衝區特性而有所不同。系統常式可用來計算 MDL 的必要大小，以及配置和釋放 MDL。

MDL 結構是半不透明。您的驅動程式應該只直接存取這個結構的 Next 和 MdlFlags 成員。如需使用這兩個成員的程式碼範例，請參閱下列範例一節。

MDL 的其餘成員不透明。請勿直接存取 MDL 的不透明成員。請改用下列作業系統提供的宏，在結構上執行基本作業：

MmGetMdlVirtualAddress 會傳回 MDL 所描述之 I/O 緩衝區的虛擬記憶體位址。

MmGetMdlByteCount 會傳回 I/O 緩衝區的大小，以位元組為單位。

MmGetMdlByteOffset 會傳回 I/O 緩衝區開頭實體頁面內的位移。

您可以使用 IoAllocateMdl 常式來配置 MDL。若要釋放 MDL，請使用 IoFreeMdl 常式。或者，您可以配置非分頁式記憶體的區塊，然後呼叫 MmInitializeMdl 常式，將此記憶體區塊格式化為 MDL。

IoAllocateMdl和MmInitializeMdl都不會初始化緊接在 MDL 結構之後的資料陣列。對於位於非分頁式記憶體之驅動程式配置區塊中的 MDL，請使用 MmBuildMdlForNonPagedPool 初始化此陣列，以描述 I/O 緩衝區所在的實體記憶體。

對於可分頁記憶體，虛擬和實體記憶體之間的對應是暫時性的，因此在 MDL 結構後面的資料陣列只有在特定情況下才有效。呼叫 MmProbeAndLockPages 以將可分頁記憶體鎖定為就地，並初始化目前版面配置的這個資料陣列。在呼叫端使用 MmUnlockPages 常式之前，記憶體將不會分頁，此時資料陣列的內容不再有效。

MmGetSystemAddressForMdlSafe常式會將指定的 MDL 所描述的實體頁面對應至系統位址空間中的虛擬位址，如果它們尚未對應至系統位址空間。此虛擬位址對於可能必須查看頁面以執行 I/O 的驅動程式很有用，因為原始虛擬位址可能是只能在其原始內容中使用的使用者位址，而且可以隨時刪除。

請注意，當您使用 IoBuildPartialMdl 常式建置部分 MDL 時， MmGetMdlVirtualAddress 會傳回部分 MDL 的原始起始位址。如果 MDL 最初建立為使用者模式要求的結果，則此位址是使用者模式位址。因此，位址在要求來源的進程內容之外沒有相關性。

驅動程式通常會藉由呼叫MmGetSystemAddressForMdlSafe宏來對應部分 MDL 來建立系統模式位址。這可確保驅動程式可以繼續安全地存取頁面，而不論進程內容為何。

當驅動程式呼叫IoAllocateMdl時，可以將 IRP 與新配置的 MDL 產生關聯，方法是將 IRP 的指標指定為IoAllocateMdl的Irp參數。 IRP 可以有一或多個相關聯的 MDL。如果 IRP 有與其相關聯的單一 MDL，IRP 的 MdlAddress 成員會指向該 MDL。如果 IRP 有多個相關聯的 MDL， MdlAddress 會指向與 IRP 相關聯之 MDL 連結清單中的第一個 MDL，稱為 MDL 鏈結。 MDL 是由其 Next 成員連結。鏈結中最後一個 MDL 的 Next 成員會設定為 Null。

如果驅動程式呼叫IoAllocateMdl時，它會指定SecondaryBuffer參數的FALSE，IRP 的MdlAddress成員會設定為指向新的 MDL。如果 SecondaryBuffer 為 TRUE，常式會在 MDL 鏈結結尾插入新的 MDL。

完成 IRP 時，系統會解除鎖定並釋放與 IRP 相關聯的所有 MDL。系統會先解除鎖定 MDL，再將 I/O 完成常式排入佇列，並在 I/O 完成常式執行之後釋放它們。

驅動程式可以使用每個 MDL 的 Next 成員來存取鏈結中的下一個 MDL，來周遊 MDL 鏈結。驅動程式可以藉由更新 Next 成員，手動將 MDL 插入鏈結。

MDL 鏈結通常用來管理與單一 I/O 要求相關聯的緩衝區陣列。 (例如，網路驅動程式可能會針對網路作業中的每個 IP 封包使用一個緩衝區。) 陣列中的每個緩衝區在鏈結中都有自己的 MDL。當驅動程式完成要求時，它會將緩衝區合併成單一大型緩衝區。系統接著會自動清除要求的所有已配置 MDL。

I/O 管理員是 I/O 要求的常見來源。當 I/O 管理員完成 I/O 要求時，I/O 管理員會釋出 IRP，並釋放任何附加至 IRP 的 MDL。其中一些 MDL 可能已由位於裝置堆疊中 I/O 管理員下方的驅動程式連結至 IRP。同樣地，如果您的驅動程式是 I/O 要求的來源，您的驅動程式必須在 I/O 要求完成時清除 IRP 和附加至 IRP 的任何 MDL。

範例

下列程式碼範例是驅動程式實作的函式，可從 IRP 釋放 MDL 鏈結：

VOID MyFreeMdl(PMDL Mdl)
{
    PMDL currentMdl, nextMdl;

    for (currentMdl = Mdl; currentMdl != NULL; currentMdl = nextMdl) 
    {
        nextMdl = currentMdl->Next;
        if (currentMdl->MdlFlags & MDL_PAGES_LOCKED) 
        {
            MmUnlockPages(currentMdl);
        }
        IoFreeMdl(currentMdl);
    }
}

如果鏈結中 MDL 所描述的實體頁面已鎖定，範例函式會呼叫 MmUnlockPages 常式來解除鎖定頁面，再呼叫 IoFreeMdl 以釋放 MDL。不過，範例函式不需要在呼叫 IoFreeMdl之前明確取消對應頁面。相反地， IoFreeMdl 會在釋放 MDL 時自動取消對應頁面。

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