勉強会で発表した資料。 https://sciencepark.connpass.com/event/172442/

1. 初心者向けデバイスドライバ講座(6)
サイエンスパーク株式会社 大島 光人
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2. ID：aohshima
名前：大島 光人(オオシマ アキト）
東京電機大学理工学部電子機械工学科卒業
今年4月にサイエンスパーク株式会社に就職
プラットフォーム開発部:デバイスドライバ課所属
⇒デバイスドライバ初心者が学んだ内容を発表していきます。
自己紹介
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3. ・割込みについて
→通常の処理中に割込み要求が発生した場合に、通常の処理より優先して処理を行う。
・割込みサービスルーチン
→割込み要求が発生した場合に、管理デバイスかどうかの判定、DPCルーチンの実行ス
ケジュールの登録等を行う※
※必要最低限の処理のみを実行する。
・DPCルーチン
実際に割込み要求が発生した時に行われるメイン処理を実装する。
前回までの概要
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4. 4月になり新入社員も来たので・・・
→改めて、ドライバについての概要を復習する。
今回の目標
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5. OSと周辺機器の橋渡しの役割をするソフトウェア。
1つの周辺機器を動かすだけでも、たくさんのデバイスドライバが必要。
デバイスドライバとは
PC
周辺機器
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バスドライバ
クラスドライバ
ファンクションドライバ
ミニポートドライバ

6. 6
例：実際にUSBメモリを接続した場合
USBクラスドライバ
USBバスドライバ
PCIバスドライバ
ハードウェア
ソフトウェア

7. マウスのドライバを見てみる。
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一つのデバイスに対して
複数のドライバがロードされていることがわかる

8. SCM(Service Control Managerへの登録状況）
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9. デバイスドライバの基本構成
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ドライバはC言語をベースとして書かれているが、main()関数は存在しない。
ドライバはルーチン（関数）によって構成され、これらのルーチンはI/Oマネージャか
ら呼び出される。
• ドライバエントリルーチン
• アンロードルーチン
• ディスパッチルーチン
• 割り込みサービスルーチン
• ＤＰＣルーチン
• 特別処理、特別種類ドライバのみ適応ルーチン

10. I/Oマネージャ
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• ユーザーモードのアプリケーションからド
ライバにアクセスするにはI/Oマネージャ
を通す必要がある。
• I/Oマネージャ内でドライバは階層構造と
なっていて、高いレベルの順に以下のよう
になっている
ファイルシステムドライバ
クラスドライバ
ポートドライバ
ミニポートドライバ
I/Oリクエストによって通過する階層は異な
る。

11. ドライバの処理過程
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12. ディスパッチルーチン
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IRP_MJ_CREATE
IRP_MJ_CLOSE
IRP_MJ_READ
IRP_MJ_WRITE
IRP_MJ_DEVICE_CONTROL
IRP_MJ_PNP
IRP_MJ_POWER
ドライバエントリ内でアプリケーションからのデバイスに対する要求を処理する
最上位のドライバのディスパッチルーチンはユーザーモードのアプリケーションのI/O要求を直接処理する
その下の中間ドライバや物理ドライバのディスパッチルーチンは一つ上のドライバからのI/O要求を処理する。
I/O処理要求があった際、ディスパッチルーチンはI/Oマネージャによって呼び出される
どのディスパッチルーチンを呼ぶかは、I/Oメジャー機能コードによって管理される。
また、ディスパッチルーチンはドライバエントリ処理が終了してから呼び出される。
メジャー機能コード
User App
Driver A
Driver B

13. 基本的なドライバ処理の流れ①
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ドライバのインストール（Infスクリプト実行）
Sysファイルをサービスとして登録
DriverEntry
各ルーチンの登録
ドライバロード処理
ドライバインストール要求

14. 基本的なドライバ処理の流れ②
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ドライバ処理要求
対応したルーチンがコールバックされる
予め登録しておいたルーチン処理が実行
基本的にはユーザーアプリケーションで定義したサービスと動作は変わらない

15. まとめ
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・単純なドライバであれば、フレームワークによる実装の仕方ぐらいでサービスアプリ
ケーションと処理過程は変わらない
・デバイス側に近づくにつれて、カーネルモードへの意識等必要
・とりあえずは、ユーザーモードで動作するドライバを作成してみることで練習になる
かも？

16. ご清聴ありがとうございました。
SP2004-E02-01